电机和电器设备的制作方法

文档序号:34474434发布日期:2023-06-15 13:06阅读:32来源:国知局
电机和电器设备的制作方法

本技术属于电机,具体而言,涉及一种电机和一种电器设备。


背景技术:

1、现有技术中的小型电机,由于电机的尺寸较小,从而导致电机中定子的尺寸较小,定子用于缠绕绕组的空间较小,进而导致绕线的工艺难度增大,电机的槽满率较低。


技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一

2、为此,本实用新型的第一个目的在于提出了一种电机。

3、本实用新型的第二个目的在于提出了一种电器设备。

4、为实现上述至少一个目的,根据本实用新型的第一方面,提出了一种电机,包括:转子,包括定子槽;定子,位于定子槽内,定子包括定子铁芯,定子铁芯包括多个层叠设置的定子铁芯冲片,任一定子铁芯冲片包括:定子轭部;多个第一定子齿,多个第一定子齿沿周向连接于定子轭部的外周侧;多个第二定子齿,多个第二定子齿沿周向连接于定子轭部的外周侧,多个第一定子齿与多个第二定子齿间隔设置,第一定子齿的宽度小于第二定子齿的宽度;定子还包括多个绕组,任一绕组缠绕于相应的第二定子齿;任一第一定子齿包括:第一齿身,第一齿身与定子轭部相连,沿背离定子轭部的方向,第一齿身的宽度逐渐增加。

5、本技术所提出的电机,包括定子和转子,其中,转子包括定子槽,定子位于定子槽内,转子与定子同轴设置,转子能够相对于定子转动。定子包括定子铁芯,定子铁芯中包括多个定子铁芯冲片,多个定子铁芯冲片层叠设置以形成定子铁芯。以下对定子铁芯冲片的结构进行限定,定子铁芯冲片包括定子轭部、多个第一定子齿和多个第二定子齿,其中,多个第一定子齿和多个第二定子齿均与定子轭部相连,具体地,多个第一定子齿沿周向连接于定子轭部的外周侧,多个第二定子齿沿周向连接于定子轭部的外周侧,多个第一定子齿与多个第二定子齿间隔设置,任意相邻的地定子齿与第二定子齿合围成定子槽。

6、进一步地,定子铁芯冲片所用于的定子中,还包括多个绕组。在传统的定子中,绕组的数量与定子齿的数量相同,绕组与定子齿一一对应设置,绕组缠绕于对应的定子齿上,以对绕组进行固定。但是随着电机的小型化,定子的尺寸也随之缩小,相邻的两个定子齿之间的空间也随之减小,这便导致绕组的安装空间缩小,绕组的缠绕难度有所增加。为了解决小型电机中绕组缠绕困难的问题,本技术将绕组缠绕于第二定子齿上,并且不在第一定子齿上缠绕绕组,如此,可增加绕组的安装空间,降低了绕组的缠绕难度,将绕组的数量减半,提升了产品的生产效率,还能够提升绕组的装配精度,提升产品的性能。进一步地,由于各个绕组均缠绕于第二定子齿,并且第一定子齿与第二定子齿间隔设置,即任意相邻的两个绕组之间设有第一定子齿,绕组通过第一定子齿进行分隔,在此种情况下,即使一个绕组发生发问题也不会对相邻的绕组产生影响,提升了产品的可靠性。

7、进一步地,为了进一步提升绕组的安装空间,本技术对第一定子齿和第二定子齿的尺寸进行了限定。具体地,第一定子齿的宽度小于第二定子齿的宽度。可理解地,由于绕组缠绕于第二定子齿,并且第一定子齿上不缠绕绕组,即第二定子齿与相邻的第一定子齿限定出用于容纳绕组的定子槽,第一定子齿的宽度越小,定子槽的空间越大,绕组的安装空间越大,绕组的缠绕难度越小。因此,为了进一步降低绕组的缠绕难度,本技术将第一定子齿的宽度设置为小于第二定子齿的宽度,从而可使定子槽的尺寸有所增大,进而增大了绕组的安装空间,从而进一步降低了绕组的缠绕难度。并且,由于第一定子齿上并没有缠绕绕组,因此,第一定子齿的受力小于第二定子齿,即使第一定子齿的宽度小于第二定子齿的宽度,也不会产生第一定子齿由于强度不足而断裂的风险。

8、进一步地,在对第一定子齿的宽度和第二定子齿的宽度进行设计时,需要考虑第一定子齿所占的极弧角度与第二定子齿所占的极弧角度之间的关系。具体地,第一定子齿的数量与第二定子齿的数量相同,均为z,任意一个第一定子齿与相邻的第二定子齿构成一个定子齿部,每个定子齿部所占的齿弧角度为as,每个定子齿部所占的齿弧角度由其包含的第一定子齿所占的极弧角度和其包含的第二定子齿所占的极弧角度构成。其中,第二定子齿所占的极弧角度为2×a1,第一定子齿所占的极弧角度为2×a2,as=360°/z=2(a1+a2)。第一定子齿所占的极弧角度与第二定子齿所占的极弧角度的分配与电机的转矩输出能力密切相关,而第一定子齿所占的极弧角度与第二定子齿所占的极弧角度的大小与第一定子齿和第二定子齿的宽度有关。因此,可选择合适的a1和a2的分配关系,以提升电机的转矩密度,进而根据a1和a2设计合适的第一定子齿的宽度和第二定子齿的宽度。

9、进一步地,对第一定子齿的结构进行限定,任一第一定子齿包括第一齿身,第一齿身与定子轭部相连,沿背离定子轭部的方向,第一齿身的宽度逐渐增加。第一齿身被构造为类似梯形的结构,第一定子齿的两侧可设置凸出的结构,也可不设置凸出的结构。沿定子铁芯冲片的径向,第一定子齿的宽度发生改变,具体地,沿背离定子轭部的方向,第一齿身的宽度逐渐增加。可理解地,若沿定子铁芯冲片的径向第一齿身各个位置的宽度相同,那么越靠近于定子铁芯冲片中心的区域,定子槽的宽度越小,这样会导致绕组的缠绕难度增大。为了进一步增大第一定子齿与第二定子齿之间的距离,增大定子槽的空间,本技术将第一齿身构造为沿背离定子轭部的方向宽度逐渐增加,即越靠近于定子铁芯冲片中心的区域,第一齿身的宽度越小,如此,可使定子铁芯冲片中心的区域的定子槽的空间增大,进而降低绕组的缠绕难度,提升产品的装配效率,还提升了绕组的装配精度,使产品性能有所提升。

10、并且,通过将第一齿身构造为一端窄一端宽的结构,能够将定子槽内较窄的绕线部位进行一定的改善,从而使得绕组的绕线排布从径向内侧到径向外侧更加均匀。通过在定子铁芯冲片中设置宽度不同的第一定子齿和第二定子齿,并将电机中的绕组缠绕于宽度较宽的第二定子齿上,从而能够通过设置宽度较小的第一定子齿来增大第一定子齿与第二定子齿之间的定子槽的尺寸,增大绕组的安装空间,进而降低绕组的缠绕难度,提升产品的装配效率,提升了电机的槽满率,还提升了绕组的装配精度,使产品性能有所提升。并且,由于绕组均缠绕于第二定子齿,因此,可通过第一定子齿对相邻的两个绕组进行分隔,即使一个绕组发生问题,也不会对相邻的其他绕组产生影响,提升了产品的可靠性。通过将第一定子齿的第一齿身构造为沿背离定子轭部的方向宽度逐渐增加的结构,从而可增加定子槽的空间,进而增大了绕组的安装空间,降低了绕组的缠绕难度,提升产品的装配效率,还使得绕组的绕线排布从径向内侧到径向外侧更加均匀,提升了绕组的装配精度,使产品性能有所提升。

11、根据本实用新型上述的电机,还可以具有以下区别技术特征:

12、在上述技术方案中,进一步地,任一第一定子齿还包括:第一齿冠,与第一齿身背离定子轭部的一端相连,第一齿冠凸出于第一齿身的两侧。

13、在该技术方案中,对第一定子齿的另一种结构进行限定。第一定子齿可以被构造为仅包括第一齿身的结构,第一定子齿还可以被构造为包括第一齿身和与第一齿身相连的第一齿冠的机构。在第一定子齿包括第一齿冠的情况下,第一齿冠连接于第一齿身背离定子轭部的一端。具体地,第一齿冠的宽度大于第一齿身,第一齿冠凸出于第一齿身的两侧。可理解地,第一定子齿与相邻的第二定子齿所合围成定子槽,由于第一齿冠连接于第一齿身远离定子轭部的一端,因此,第一齿冠位于定子槽的槽口处。定子槽用于容纳绕组,由于第一齿冠凸出于第一齿身的两侧,从而能够通过凸出的第一齿冠对绕组进行限位,以避免绕组从定子槽内脱出,提升了产品的安全性和可靠性。

14、通过在第一定子齿中设置凸出于第一齿身的第一齿冠,从而能够通过第一齿冠对设置于定子槽内的绕组进行限位,避免绕组从定子槽内脱出,提升了产品的安全性和可靠性。

15、在上述技术方案中,进一步地,任一第二定子齿包括:第二齿身,第二齿身与定子轭部相连;第二齿冠,与第二齿身背离定子轭部的一端相连,第二齿冠凸出于第二齿身的两侧,第二齿冠背离第二齿身一侧的边沿设有至少一个调节槽。

16、在该技术方案中,对第二定子齿的结构进行限定。任一第二定子包括第二齿身和第二齿冠,其中,第二齿身与定子轭部相连,第二齿身沿径向朝背离定子轭部的方向延伸,第二齿冠连接于第二齿身背离定子轭部的一端。具体地,绕组缠绕于第二齿身上,若第二定子齿中不设置凸出于第二齿身的结构,那么则容易导致绕组从第二齿身上脱落。为了避免上述问题,本技术在第二定子齿中还设置了第二齿冠,由于第二齿冠连接于第二齿身背离定子轭部的一端,并凸出于第二齿身的两侧,从而能够通过第二齿冠对绕组进行限位,避免绕组从第二齿身上脱落,以提升产品的安全性和可靠性。

17、进一步地,第二齿冠背离第二齿身的一侧的边沿设有至少一个调节槽,其中,调节槽凹陷于第二齿冠的边沿。第二调节槽的数量可以为一个,也可以为多个,在第二调节槽的数量为多个的情况下,多个第二调节槽沿第二齿冠背离定子轭部一侧的边沿依次设置。第二调节槽用于调节电机的转矩脉动,通过设置第二调节槽能够使电机的转矩脉动有所降低,提升电机运转的平稳性。

18、在上述技术方案中,进一步地,在任一第二齿冠中的调节槽为一个的情况下,调节槽的中心线与第二齿冠的中心线重合。

19、在该技术方案中,对调节槽的设置位置进行限定。具体地,在任一第二齿冠中的调节槽为一个的情况下,调节槽的中心线与第二齿冠的中心线重合。相较于将调节槽设置于靠近第二齿冠的两侧的结构而言,通过将调节槽设置于第二齿冠的中心位置,使调节槽的中心线与第二齿冠的中心线重合,能够进一步提升调节槽对电机的转矩脉动的调节效果,使电机的转矩脉动进一步降低,提升电机运转的平稳性。

20、在一种可能的技术方案中,设置于第一定子齿的第一齿冠与设置于第二定子齿的第二齿冠之间形成定子槽的槽口,定子槽的槽口宽度由第一定子齿所占的槽口宽度和第二定子齿所占的槽口宽度组成,其中定子槽的槽口宽度为ds,第二定子齿所占的槽口宽度为d1,第一定子齿所占的槽口宽度为d2,ds=d1+d2。

21、在上述技术方案中,进一步地,沿背离定子轭部的方向,第二齿身的宽度逐渐增加。

22、在该技术方案中,对第二齿身的结构进行限定。第二齿身被构造为类似梯形的结构,沿定子铁芯冲片的径向,第二齿身的宽度发生改变。具体地,沿背离定子轭部的方向,第二齿身的宽度逐渐增加。可理解地,若沿定子铁芯冲片的径向第二齿身各个位置的宽度相同,那么越靠近于定子铁芯冲片中心的区域,定子槽的宽度越小,这样会导致绕组的缠绕难度增大。为了进一步增大第一定子齿与第二定子齿之间的距离,增大定子槽的空间,本技术将第二齿身构造为沿背离定子轭部的方向宽度逐渐增加,即越靠近于定子铁芯冲片中心的区域,第二齿身的宽度越小。如此,可使定子铁芯冲片中心的区域的定子槽的空间增大,进而降低绕组的缠绕难度,提升产品的装配效率,还提升了绕组的装配精度,使产品性能有所提升。

23、通过将第二齿身构造为沿背离定子轭部的方向宽度逐渐增加的结构,从而可增加定子槽的空间,进而增大了绕组的安装空间,降低了绕组的缠绕难度,提升产品的装配效率,还提升了绕组的装配精度,使产品性能有所提升。

24、在上述技术方案中,进一步地,转子由第二齿冠的第一端向第二齿冠的第二端转动,任一第二齿冠包括:第一子齿冠,位于第二齿冠的第一端,第一子齿冠具有第一弧形外沿;第二子齿冠,位于第二齿冠的第二端,第二子齿冠具有第二弧形外沿,第一弧形外沿的曲率半径小于第二弧形外沿的曲率半径。

25、在该技术方案中,对第二齿冠的结构进行进一步限定。定子铁芯冲片所用于的电机中还包括转子,电机的转子与定子铁芯冲片同轴设置并能够相对于定子铁芯冲片进行转动,具体地,转子由第二齿冠的第一端向第二齿冠的第二端转动。任一第二齿冠包括第一子齿冠和第二子齿冠,第一子齿冠和第二子齿冠分别位于第二齿冠的两端,其中,第一子齿冠位于第二齿冠的第一端,第二子齿冠位于第二齿冠的第二端。第一子齿冠和第二子齿冠背离定子轭部的一侧均被构造为弧形,第一子齿冠具有第一弧形外沿,第二子齿冠具有第二弧形外沿,第一弧形外沿和第二弧形外沿均位于第二齿冠背离定子轭部的一侧,第一弧形外沿由调节槽的槽口延伸至第一子齿冠的端部,第二弧形外沿由调节槽的槽口延伸至第二子齿冠的端部。为了进一步降低电机的转矩脉动,本技术对第一弧形外沿和第二弧形外沿的曲率半径进行了相应限定,具体地,第一弧形外沿的曲率半径小于第二弧形外沿的曲率半径,如此,有利于降低电机的转矩脉动,进一步提升电机运行的平稳性。

26、在上述技术方案中,进一步地,任一第一齿冠包括:第三子齿冠,位于第一齿冠的第一端,第三子齿冠具有第三弧形外沿;第四子齿冠,位于第一齿冠的第二端,第四子齿冠具有第四弧形外沿,第三弧形外沿的曲率半径和/或第四弧形外沿的曲率半径小于定子铁芯组件的弧形外沿的曲率半径。

27、在该技术方案中,对第一齿冠的结构进行进一步限定。任一第一齿冠包括第三子齿冠和第四子齿冠,第三子齿冠和第四子齿冠分别位于第一齿冠的两端。第三子齿冠具有第三弧形外沿,第四子齿冠具有第四弧形外沿,第三弧形外沿和第四弧形外沿均位于第一齿冠背离定子轭部的一侧。为了进一步降低电机的转矩脉动,本技术对第三弧形外沿和第四弧形外沿的曲率半径进行了相应限定,具体地,第第三弧形外沿的曲率半径和/或第四弧形外沿的曲率半径小于定子铁芯组件的弧形外沿的曲率半径,如此,有利于降低电机的转矩脉动,进一步提升电机运行的平稳性。

28、在上述技术方案中,进一步地,转子包括:转子轭部;多个转子磁铁,多个转子磁铁沿周向依次与转子轭部相连,任意相邻的两个转子磁铁之间具有间距,转子磁铁设于转子轭部朝向定子的一侧。

29、在该技术方案中,对转子的结构进行限定。转子包括转子轭部和多个转子磁铁,多个转子磁铁沿周向依次与转子轭部相连。具体地,多个转子磁铁沿转子的周向均布于转子轭部的内侧。

30、在一种可能的技术方案中,转子磁铁被构造为多极磁环,多极磁环采用永磁材料构成一环状结构,与转子轭部装配,形成嵌套结构。一体磁环有利于简化装配工序,提升制造效率。具体地,多极磁环采用橡胶磁条,通过弯曲卷圆的方式与转子轭部合装。

31、进一步地,任意相邻的两个转子磁铁之间具有间距,多个转子磁铁之间通过设置合理的间距,能够实现转矩脉动优化。

32、在一种可能的技术方案中,多个转子磁铁与转子轭部一体包塑固定,从而能够减弱由于工艺误差累计带来的电机性能恶化。

33、在上述技术方案中,进一步地,任一转子磁铁的两端具有第一弧形内沿,第一弧形内沿的曲率半径大于转子的弧形内沿的曲率半径。

34、在该技术方案中,对转子磁铁的结构进行进一步限定。任一转子磁铁的两端具有第一弧形内沿,第一弧形内沿设于朝向定子的一侧。为了进一步降低电机的转矩脉动,本技术对第一弧形内沿的曲率半径进行了相应限定,具体地,第一弧形内沿的曲率半径大于转子的弧形内沿的曲率半径,如此,有利于降低电机的转矩脉动,进一步提升电机运行的平稳性。

35、在一种可能的技术方案中,第一弧形内沿被构造为削弧结构,削弧结构可以是圆弧状或直角切边,可以是对称的或不对称的。

36、本实用新型的第五方面还提出了一种电器设备,包括本实用新型第一方面所提出的电机。

37、本实用新型第二方面提供的电器设备,因包括本实用新型第一方面提出的电机,因此具有电机的全部有益效果。

38、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

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