电机和食物料理机的制作方法

本实用新型涉及家用电器技术领域，具体地，涉及一种电机和食物料理机。

背景技术：

受制于现有的电机不能同时输出多种转向或转速的技术缺陷，市场上具备平行双刀轴结构的食物料理机一般会通过设置合理的机械机构来实现两组搅拌刀组件之间的反向或差速旋转，从而提高对食材的粉碎效率。其中，该双刀轴通常包括主刀轴和副刀轴，主刀轴是通过电机的电机轴直接驱动旋转的，而副刀轴则通过与主刀轴之间的齿轮传动结构实现从动旋转。

然而，上述齿轮传动结构会使得在工作状态下的食物料理机的噪音进一步增加，严重影响用户的使用体验；另一方面，其结构的复杂不利于简易的生产安装，在一定程度增加了生产难度和生产成本。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷或不足，本实用新型提供了一种电机和食物料理机，能够在低减噪音和优化传动结构的情况下实现两种转向或转速的输出，有效提高食物料理机的粉碎效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电机，所述电机包括共用定子总成、第一转子总成、第二转子总成、第一电机轴以及第二电机轴，所述共用定子总成的共用定子铁芯中设有轴向贯通且相互平行的第一转子安装孔和第二转子安装孔，安装于所述第一转子安装孔中的所述第一转子总成驱动所述第一电机轴旋转，安装于所述第二转子安装孔中的所述第二转子总成驱动所述第二电机轴旋转，所述共用定子总成包括第一定子绕组和第二定子绕组，所述第一转子总成包括第一转子绕组，所述第二转子总成包括第二转子绕组，所述第一转子绕组和第二转子绕组中的一者与所述第一定子绕组并联连接，另一者与所述第二定子绕组并联连接。

可选地，所述共用定子铁芯包括铁芯外圈部，所述铁芯外圈部内形成有对置式布置且朝向彼此向内伸出的第一定子齿和第二定子齿以及位于所述第一定子齿与第二定子齿之间的所述第一转子安装孔和第二转子安装孔，所述第一转子安装孔与第二转子安装孔的孔中心连线方向垂直于所述第一定子齿和第二定子齿的对置式伸出方向。

可选地，所述第一定子绕组缠绕所述第一定子齿设置，所述第二定子绕组缠绕所述第二定子齿设置，所述第一定子绕组与第二定子绕组串联连接。

可选地，所述电机还包括滑动接触所述第一电机轴的换向器的第一碳刷和第二碳刷以及滑动接触所述第二电机轴的换向器的第三碳刷和第四碳刷；

其中，所述第一碳刷、第二碳刷、第三碳刷和第四碳刷依次串联，所述第一定子绕组的电流流入端与所述第一碳刷电连接且电流流出端与所述第二碳刷电连接，所述第二定子绕组的电流流入端与所述第三碳刷电连接且电流流出端与所述第四碳刷电连接。

可选地，所述第一转子绕组和/或第二转子绕组连接有带滑动变阻器的变电阻电路。

可选地，所述第一转子绕组和第二转子绕组均包括多匝线圈，多匝所述线圈串联、并联或串并联复合连接。

可选地，所述第一定子绕组与所述第二定子绕组产生的定子磁场覆盖所述第一转子安装孔和第二转子安装孔，所述定子磁场呈纺锤体形状分布。

可选地，所述第一定子齿与所述第二定子齿的形状相同且关于所述孔中心连线对称。

可选地，所述第一定子齿的齿顶线包括所述第一转子安装孔的部分外周圆弧线和所述第二转子安装孔的部分外周圆弧线。

另外，本实用新型还提供了一种食物料理机，所述食物料理机包括上述电机。

通过上述技术方案，本实用新型的电机设置了两个能够相互独立旋转的转子总成，并采用合理的定子绕组与转子绕组之间的接线方式，使得两根相互平行的电机轴无须通过齿轮啮合等机械传动方式即能实现同步独立枢转，有效减小了电机的工作噪音以及提高其耐用性和工作稳定性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的具体实施方式中的定子铁芯的俯视图；

图2为采用了图1中的定子铁芯的电机的侧视图；

图3为图2中的电机的侧剖视图；

图4为图2中的电机的主剖视图；

图5为图2中的电机的横截面示意图；

图6为图2中的电机的电路原理图；

图7为图2中的电机的第一种并励电路原理图；

图8为图2中的电机的第二种并励电路原理图；

图9为图2中的电机的第三种并励电路原理图；

图10为图2中的电机的第一种串励电路原理图；

图11为图2中的电机的第二种串励电路原理图；

图12为图2中的电机的第三种串励电路原理图；

图13为图2中的电机的第四种串励电路原理图；

图14为图2中的电机的第一种复励电路原理图；

图15为图2中的电机的第二种复励电路原理图；

图16为采用永磁体共用定子铁芯的电机的第一种电路原理图；

图17为采用永磁体共用定子铁芯的电机的第二种电路原理图。

附图标记说明：

100 电机

1 定子总成 2 第一转子总成

3 第二转子总成 4 换向器

5 碳刷 6 碳刷架

7 轴承 8 电机壳

11 定子铁芯 12 第一定子绕组

13 第二定子绕组 21 第一电机轴

22 第一转子绕组 31 第二电机轴

32 第二转子绕组 51 第一碳刷

52 第二碳刷 53 第三碳刷

54 第四碳刷 81 上壳体总成

82 下壳体总成

111 第一定子齿 112 第二定子齿

113 第一转子安装孔 114 第二转子安装孔

115 中心尖角部 116 齿靴部

117 铁芯外圈部 118 齿顶线

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施方式提供了一种定子铁芯11。如图1所示，该定子铁芯11包括铁芯外圈部117。该铁芯外圈部117内形成有对置式布置且朝向彼此向内伸出的第一定子齿111和第二定子齿112，以及位于第一定子齿111与第二定子齿112之间且相互平行设置的第一转子安装孔113和第二转子安装孔114。第一转子安装孔113与第二转子安装孔114的孔中心连线方向垂直于第一定子齿111和第二定子齿112的对置式伸出方向。

当定子绕组的绕线方式合理时，定子铁芯11独特的定子齿形状能够有效引导由定子绕组通电产生的定子磁场的磁感线走向，即使得该磁感线能够相对独立地分布在第一转子安装孔113和第二转子安装孔114中。这样，在第一转子安装孔113和第二转子安装孔114中相应安装的两个转子总成均能够在电磁作用下相互独立地枢转，且从两个转子总成中平行伸出的两根电机轴也无须通过额外形式的机械结构进行传动，有效低减了电机工作时的噪音。此外，本实施方式的定子铁芯11的结构较之机械传动等结构更为简单，有利于降低生产难度，从而提高生产效率和减少生产成本。

在一些特定的工况环境下，可能需要电机的两根电机轴均具有大致相同的输出功率。此时，可将定子铁芯11的第一定子齿111与第二定子齿112优选设置为形状相同且关于孔中心连线对称的结构，从而使定子磁场均匀分布在第一转子安装孔113和第二转子安装孔114中，即具有大致相同的磁场形状以及磁场密度。此时，定子铁芯11的整体形状也更加匀称，确保电机具有较好的内部空间利用率以及大方美观的外形。

具体地，第一定子齿111的齿顶线118包括第一转子安装孔113的部分外周圆弧线和第二转子安装孔114的部分外周圆弧线，且在第一定子齿111与第二定子齿112的形状相同以及关于孔中心连线对称的情况下，二者的齿顶线形状也完全相同。该齿顶线的形状可使定子齿与转子总成之间具有更小的气隙，更有利于定子磁场在转子安装孔中的分布。

进一步地，第一定子齿111的齿顶部设有朝向第一转子安装孔113与第二转子安装孔114之间的中间气隙延伸的中心尖角部115。需要说明的是，该中心尖角部115就是通过第一转子安装孔113的部分外周圆弧线和第二转子安装孔114的部分外周圆弧线切割齿顶部而形成的。当该两条部分外周圆弧线相交或相切时，中心尖角部115的顶端形成为尖角形状；当该两条部分外周圆弧线不相交时，中心尖角部115的顶端则形成为近似尖角形状，此时两条部分外周圆弧线之间的间距不宜过大，否则会造成定子磁场在中心尖角部115处的磁场密度过大，从而造成两个转子总成之间的受力干涉。

此外，齿顶部还设有形成在中心尖角部115的两侧的齿靴部116，该齿靴部116呈包绕状沿着第一转子安装孔113或第二转子安装孔114的外周圆弧线延伸。齿靴部116的设置有利于扩大定子磁场在第一转子安装孔113或第二转子安装孔114中的覆盖区域，确保转子总成能够持续稳定地以高速旋转，提高电机的工作稳定性。

由上述可知，为避免第一转子安装孔113和第二转子安装孔114中的两个转子总成产生受力干涉，应尽量减少中心尖角部115处的定子磁场分布。除了尽可能将中心尖角部115设置为尖锐状之外，还可将第一定子齿111的中心尖角部115与第二定子齿112的中心尖角部115优选设置为间隔断开的结构。在该结构下，两个上述中心尖角部115之间会存在较大的气隙，而气隙的磁导率相对于定子铁芯11的磁导率而言较小，从而使第一转子安装孔113和第二转子安装孔114之间的过渡区域几乎没有覆盖定子磁场，避免了两个转子总成之间出现受力干涉的情况，确保两个转子总成能够相互独立地枢转。

但两个中心尖角部115的间距也不宜过小，否则会使得覆盖在第一转子安装孔113或第二转子安装孔114中的有效定子磁场区域变小。特此，在本实施方式中将第一定子齿111的中心尖角部115与第二定子齿112的中心尖角部115的间距优选设置为5mm～8mm。

进一步地，在第一定子齿111与第二定子齿112的形状相同且关于孔中心连线对称的情况下，为了防止安装在第一转子安装孔113和第二转子安装孔114中的两个转子总成在转动时出现相互干涉，第一转子安装孔113的半径R、第二转子安装孔114的半径r以及孔中心连线的长度s之间设置为满足关系：s>r+R。

此外，本实施方式还提供了一种定子总成1。如图2和图5所示，该定子总成1包括上述的定子铁芯11。其中，定子总成1的定子绕组包括缠绕第一定子齿111设置的第一定子绕组12以及缠绕第二定子齿112设置的第二定子绕组13。第一定子绕组12与第二定子绕组13产生的定子磁场覆盖在第一转子安装孔113和第二转子安装孔114中。并且，通过合理设置第一定子齿111和第二定子齿112的形状，定子绕组产生的定子磁场能够呈纺锤体形状分别分布在第一转子安装孔113和第二转子安装孔114中，从而使得安装在第一转子安装孔113和第二转子安装孔114中的两个转子能够相互独立地枢转。

本实施方式还提供了一种电机100，如图2至图5所示，该电机100包括电机壳8以及设置在电机壳8内的电机腔中相互独立的多个转子总成，各个转子总成伸出有对应的电机轴，各根电机轴相互平行且能够跟随对应的转子总成枢转。

在一种能够实现电机100的多个转子总成相互独立枢转的结构中，多个转子总成一一对应地安装在多个定子总成的转子安装孔中，该多个定子总成均安装在同一个电机壳8中且多个转子安装孔均为轴向贯通孔。通过设置该多定子多转子的结构，电机100的多根平行电机轴之间无须通过齿轮啮合等机械传动机构进行传动输出，从而减少了电机轴的机械振动和机械磨损，使用寿命得以有效提高。但是，该结构对电机100的电流过载能力的要求较高，且在电压不足的情况下，电机100可能会出现某根电机轴转动缓慢或间歇性停转等状况。此外，在多个定转子同时配合运作的情况下，电机100的工作噪音可能不会得到最有效的低减。

为进一步解决上述结构的不足，本实施方式还提供了另一种能够实现电机100的多个转子总成相互独立枢转的单定子双转子结构。在该结构中，电机100包括共用定子总成、双转子总成以及从双转子总成平行伸出的第一电机轴21和第二电机轴31，共用定子总成的共用定子铁芯中设有轴向贯通的双转子安装孔，安装于双转子安装孔中的双转子总成驱动第一电机轴21和第二电机轴31相互独立枢转。

在本实施方式中，共用定子总成可采用上述定子总成1，而共用定子总成的共用定子铁芯即为上述定子铁芯11。具体地，双转子安装孔包括相互平行的第一转子安装孔113和第二转子安装孔114，双转子总成包括第一转子总成2和第二转子总成3，安装于第一转子安装孔113中的第一转子总成2驱动第一电机轴21旋转，安装于第二转子安装孔114中的第二转子总成3驱动第二电机轴31旋转。并且，双转子总成的转子绕组包括第一转子总成2的第一转子绕组22以及第二转子总成3的第二转子绕组32。

可见，采用了本实施方式中的单定子双转子结构的电机100能够有效弥补上述多定子多转子结构的不足，具备工作噪音小、使用寿命长以及工作稳定性高等优点。

具体地，电机100的电机壳8包括上壳体总成81和下壳体总成82，各根电机轴的顶端均伸出上壳体总成81且底端均伸出下壳体总成82。其中，在上壳体总成81的顶部位置以及下壳体总成82的底部位置均设置有用于支承各根电机轴的轴承7。各根电机轴的底端均一一固接有换向器4，各个换向器4均滑动接触一一对应地安装在多个碳刷架6中的多个碳刷5。

而对于采用了单定子双转子结构的电机100而言，第一电机轴21的换向器4滑动接触有第一碳刷51和第二碳刷52，第二电机轴31的换向器4则滑动接触有第三碳刷53和第四碳刷54。

此外，图6所示为电机100的其中一种电路连接方式。其中，电源的正极连接至第一定子绕组12的电流流入端，第一定子绕组12的电流流出端分流连接至第一转子总成2和第二转子总成3各自对应的一个碳刷5上，第一转子总成2和第二转子总成3各自对应的另一个碳刷5则同时连接至第二定子绕组13的电流流入端，最终第二定子绕组13的电流流出端连接至电源负极，从而使电机100形成完整的电回路。

当通过第一转子总成2中的第一转子绕组22和第二转子总成3中的第二转子绕组32的电流方向相同时，第一转子总成2和第二转子总成3的枢转方向相同；当电流方向相反时，第一转子总成2和第二转子总成3的枢转方向相反。由此可见，采用了本实施方式中的定子铁芯11的电机100能够同时使第一转子总成2和第二转子总成3以同向或反向旋转，而电流方向则可以通过调整定子绕组与与碳刷之间的连接顺序来切换。

此外，当通过第一转子绕组22和第二转子绕组32的上述电流大小相同时，第一转子总成2和第二转子总成3以同速旋转；当电流大小不同时，第一转子总成2和第二转子总成3则以差速旋转。电流的大小可通过改变电路的电阻来调节，例如，可通过在电路中增设可调节的电阻元件或者通过改变转子绕组的线圈匝数来调节电阻。

上述电路连接方式应视为对本实用新型的电机100的功能的解释说明，而不应视为对本实用新型的限制。换言之，定子绕组与转子绕组之间还可以采用诸如串励、并励和复励等适用于不同工况的连接方式，此处不作一一赘述。再者，电机100也可采用与本实施方式中的定子铁芯11的形状结构相同的永磁铁芯，此时电机100可以省略定子绕组的设置，该结构适用于永磁直流电机。

具体地，本实施方式还将提供下列几种关于上述电机100的不同的电路接线方法。首先，如图7至图9所示，电机100的定子绕组与转子绕组之间通过并联连接(即并励)，且第一定子绕组12与第二定子绕组13之间通过串联连接。

在图7所示的情况下，第一转子总成2的第一转子绕组22和第二转子总成3的第二转子绕组32之间通过并联连接。并且，在第一转子绕组22与第二转子绕组32的并联电路中，第一碳刷51与第三碳刷53连接并位于并联电路的同一端，第二碳刷52与第四碳刷54连接并位于并联电路的另一端。换言之，此时定子绕组与第一转子绕组22之间、以及定子绕组与第二转子绕组32之间均通过并联连接。

或者在图8所示的情况下，第一转子绕组22和第二转子绕组32之间通过串联连接。其中，第一碳刷51、第二碳刷52、第三碳刷53和第四碳刷54依次串联，且定子绕组的电流流入端和电流流出端中的一者与第一碳刷51电连接，另一者与第四碳刷54电连接。即此时第一转子绕组22和第二转子绕组32先串联，然后整体再与定子绕组并联连接。

此外，在图9所示的情况下，第一转子绕组22和第二转子绕组32中的一者与第一定子绕组12之间通过并联连接，另一者与第二定子绕组13之间也通过并联连接。例如，当第一定子绕组12与第一转子绕组22并联连接以及第二定子绕组13与第二转子绕组32并联连接时，第一碳刷51、第二碳刷52、第三碳刷53和第四碳刷54依次串联，且第一定子绕组12的电流流入端与第一碳刷51电连接以及其电流流出端与第二碳刷52电连接，第二定子绕组13的电流流入端则与第三碳刷53电连接且电流流出端与第四碳刷54电连接。

由于采用上述三种并励结构之一的电机100的机械硬特性比较明显，该电机100较适用于电机轴的转速不受负载影响且便于在大范围内调速的工况场合。

如图10至图13所示，本实施方式还提供了一种电机100的定子绕组与转子绕组串联连接(即串励)的电路连接方式。

具体地，图10和图11所示均为第一转子绕组22与第二转子绕组32并联连接的情况。在图10所示中，第一定子绕组12和第二定子绕组13中的一者与转子绕组的电流流入端串联连接，另一者与转子绕组的电流流出端串联连接，即此时第一定子绕组12与第二定子绕组13之间不是直接串联连接。而在图11所示中，第一定子绕组12与第二定子绕组13则串联连接于转子绕组的电流流入端或电流流出端的同侧，即此时第一定子绕组12与第二定子绕组13之间是直接串联连接的。

此外，图12和图13所示均为第一转子绕组22与第二转子绕组32串联连接的情况。在图12所示中，第一定子绕组12和第二定子绕组13中的一者与转子绕组的电流流入端串联连接，另一者与转子绕组的电流流出端串联连接，即此时第一定子绕组12与第二定子绕组13之间不是直接串联连接。而在图13所示中，第一定子绕组12与第二定子绕组13串联连接于转子绕组的电流流入端或电流流出端的同侧，即此时第一定子绕组12与第二定子绕组13之间是直接串联连接的。

采用上述四种串励结构之一的电机100的机械软特性较明显，此时其电机轴的转速会在负载转矩增大时较快地下降，较适用于厨房电器等工况场合。

再者，如图14和15所示，本实施方式中的一种电机100的的第一定子绕组12和第二定子绕组13中的一者与转子绕组并联连接，另一者与转子绕组串联连接，即定子绕组与转子绕组之间为复励结构。

在图14所示的情况下，电机100的第一转子绕组22、第二转子绕组32和第二定子绕组13之间均通过并联连接。此时，在第一转子绕组22与第二转子绕组32的并联电路中，第一碳刷51与第三碳刷53连接并位于并联电路的同一端，第二碳刷52与第四碳刷54连接并位于并联电路的另一端。

而在图15所示的情况下，电机100的第一转子绕组22与第二转子绕组32之间先通过串联连接，然后转子绕组的整体再与第二定子绕组13并联。此时，第一碳刷51、第二碳刷52、第三碳刷53和第四碳刷54依次串联，而第二定子绕组13的电流流入端和电流流出端中的一者与第一碳刷51电连接，另一者与第四碳刷54电连接。

当第一转子绕组22与第二转子绕组32之间串联时，转子绕组所在的支路的电阻较大，即流过使该支路的电流过小，容易造成转子总成的输出功率过小而不能顺畅转动。为避免该情况的出现，可将第一定子绕组12和第二定子绕组13中并联连接转子绕组的一者的线圈匝数优选设置为大于另一者的线圈匝数，线圈匝数的增多会使得该定子绕组支路的电阻增大，从而减小了对总电流的分流，使得电流能更多地流至转子绕组所在的支路以确保其输出功率。

采用上述两种复励结构之一的电机100的机械特性介于具有并励结构和串励结构的电机之间，当并励的磁动势起主要作用时，电机100的机械特性更加接近于并励电机，当串励的磁动势起主要作用时，电机100的机械特性则更加接近于串励电机。换言之，复励电机既能应用于机械特性较软的工况场合，也能应用于机械特性较硬的工况场合。

进一步地，如图16和图17所示，本实施方式还提供了一种电机100的共用定子铁芯为永磁体时的电路连接方式，此时定子磁场无需通过定子绕组的电流激励产生，而仅仅由共用定子铁芯自身产生覆盖第一转子安装孔113和第二转子安装孔114的具有纺锤体形状的定子磁场。

在图16所示的情况下，电机100的第一转子绕组22与第二转子绕组32之间通过串联连接。此时电机100的第一碳刷51、第二碳刷52、第三碳刷53和第四碳刷54依次串联。

或者，在图17所示的情况下，电机100的第一转子绕组22与第二转子绕组32之间通过并联连接。此时，在第一转子绕组22与第二转子绕组32的并联电路中，第一碳刷51与第三碳刷53连接并位于并联电路的同一端，第二碳刷52与第四碳刷54连接并位于并联电路的另一端。

采用永磁体共用定子铁芯的电机100即为单定子双转子永磁电机。与上述励磁电机相比，永磁电机不需外界提供能量即可产生稳定的定子磁场，具有结构简单、可靠性和效率高的性能特点，比较适用于小功率的工况场合。

此外，对于上述任意一种电机100，其第一转子绕组22和第二转子绕组32均可包括多匝线圈，该多匝线圈能够以串联、并联或串并联复合等方式连接。并且，第一转子绕组22和第二转子绕组32均能够连接带有滑动变阻器的变电阻电路以分别调节第一转子总成2和第二转子总成3的转速，从而实现第一电机轴21和第二电机轴31的同速或差速输出。

本实施方式还提供了一种采用上述任意一种电机100的食物料理机。该食物料理机还包括多个搅拌刀组件，各个搅拌刀组件一一对应地安装在各根电机轴的顶端并跟随各根所述电机轴旋转。例如，当食物料理机设有两个搅拌刀组件时，电机100可采用单定子双转子的结构，此时两个搅拌刀组件可分别安装在第一电机轴21和第二电机轴31的顶端。其中，当第一电机轴21和第二电机轴31以反向旋转或同向差速旋转时，食材与搅拌刀组件的旋转刀片之间始终保持有较大的相对速度，有利于提高食物料理机的粉碎效率。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。