无刷吸尘器电机降噪装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种无刷吸尘器直流电机降噪装置，其包括电机转子、电机定子，电机定子包括定子轭部、定子齿部，以及形成于定子齿部间的数个定子槽，所述电机转子包括转轴及设于转轴上的转子磁极，电机转子的外圆面是半径为R2的圆弧面，圆弧面的圆心与转轴的轴心相同，转子磁极的外侧面是半径为R1圆弧面，外侧圆弧面半径尺寸R1大于0.7R2且小于0.9R2。本实用新型通过改变电机转子的结构特征，可以有效的增大定转子耦合处磁阻，降低气隙磁密，减少磁拉力，减少振动和噪音，提高电机工作效率的优点。
【专利说明】
无刷吸尘器电机降噪装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电机降噪技术领域，尤其是涉及一种无刷吸尘器电机降噪装置。
【背景技术】
[0002]现有的四极六槽内嵌磁铁的无刷电机定子上的定子齿部，定子齿部端部结构多呈现为凹圆弧面结构，转子磁极端面多为圆弧面结构。电机定子与电机转子之间形成径向气隙。现有的无刷直流电机在通电时，转子磁铁的磁力线聚集在转子磁极，与定子绕组产生的磁力线耦合，耦合处的磁通量增大。磁密与磁通量通过的面积有关，在磁通量一定的情况下，面积越小，磁密越大。而磁拉力与磁密的平方成正比，磁密增大，磁拉力越大。定转子相对运动时，定子上两个对称的定子齿部与电机转子上两个相对应的转子磁极会产生很大的磁拉力，也即親合处的磁拉力最大，该磁拉力会使定子外圆产生机械变形，该机械变形会传递给机壳，产生巨大的噪音，同时降低了电机的工作效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种无刷吸尘器电机的降噪装置，通过改变电机转子的结构，增大电机转子与电机定子耦合处的磁阻，降低磁密，从而减小磁拉力，减少噪声，提高电机的工作效率。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案:一种无刷吸尘器电机降噪装置，包括电机转子、电机定子，所述电机定子包括定子齿部和形成于定子齿部间的数个定子槽，所述电机转子包括转轴及设于转轴上的转子磁极，所述转子磁极具有半径为Rl的外圆弧面，所述电机转子具有半径为R2的外圆面，电机转子的圆心与所述转轴的轴心相同，Rl和R2的关系为:
[0005]0.7R2<Rl<0.9R2o
[0006]优选地，所述电机转子设有转子磁铁，所述转子磁铁以转轴为中心，中心对称地分布在所述电机转子上，所述转子磁铁中心线过所述轴承轴心。
[0007]优选地，所述转子磁极在径向方向上的厚度以所述转子磁铁中心线上为最大值，并向两侧逐渐减小。
[0008]优选地，所述两个相邻的转子磁极之间形成凹弧槽。
[0009]优选地，所述电机定子齿部中心线两侧设有两个矩形辅助槽或半圆形辅助槽。
[0010]优选地，所述电机定子包括定子轭部、定子齿部，所述定子齿部上设有一组增大电机定子与电机转子耦合处磁阻的辅助槽。
[0011 ]优选地，所述辅助槽为对称设于定子齿部中心线两侧矩形辅助槽或半圆形辅助槽。
[0012]优选地，所述两个矩形辅助槽与转轴轴心的连线的夹角为25度至35度，所述两个半圆形辅助槽与转轴轴心的连线夹角为25度至35度。
[0013]优选地，所述电机定子上设有六个所述定子槽，所述电机转子上设有四个所述转子磁极，无刷吸尘器电机为四极六槽内嵌磁铁无刷直流电机。
[0014]当电机转子在电机定子内高速旋转时，电机转子上转子磁铁的磁力线聚集在转子磁极，与定子绕组产生的磁力线耦合，耦合处磁通量最大，磁密高，因为磁拉力与磁密的平方成正比，因此，电机定子上两个对称的定子齿部与电机转子上两个相对应的转子磁极耦合会产生很大的向内的径向磁拉力，其余的定子齿部受到较小的向内的径向磁拉力，电机定子在这样不平衡拉力下产生椭圆形的形变，该形变会使电机产生很大的振动和噪音。
[0015]定子齿部与转子磁极耦合时磁通大，磁密高，因而通过增大耦合处磁阻，降低磁密，就可以降低对称的定子齿部向内的径向磁拉力，通过在定子齿部与转子磁极親合处的电机转子外圆面上设置凹弧槽，可以有效的增大耦合处的磁阻，降低耦合处的磁密，进一步的减小定子槽矩形波动，减小径向磁拉力，减小定子的变形，最终减小振动和噪音。
[0016]本实用新型的有益效果是:
[0017]通过改变电机转子的结构，在电机转子外圆面设置凹弧槽，使电机转子磁极为非同心圆结构，改变转子磁极厚度，增大定子齿部与转子磁极耦合处磁阻，有效的降低了磁密，降低了径向磁拉力，减少了噪音，提高电机的工作效率。同时，电机转子结构简单，易于制造，节省成本。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的电机转子剖视示意图；
[0019]图2是本实用新型的电机定转子结构改变前的结构示意图；
[0020]图3是本实用新型的电机定子受力后变形的不意图；
[0021]图4是本实用新型的实施例不意图；
[0022]图5是本实用新型对定子槽转矩波动的优化效果图。
[0023]附图标记:1、电机定子，2、电机转子，11、定子轭部，12、定子齿部，13、定子槽，21、转子磁极，22、转子磁铁，23、转子轭部，24、转轴，25、凹弧槽，121、定子齿部一，122、定子齿部二，123、定子齿部三，124、定子齿部四，125、定子齿部五，126、定子齿部六，211、转子磁极一，212、转子磁极二，213、转子磁极三，214、转子磁极四，1211、辅助槽。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0025]结合图1所示，本实用新型所揭示的一种无刷吸尘器电机的降噪装置，其包括电机定子1、电机转子2，其中，电机定子I包括定子轭部11、定子齿部12，以及形成于定子齿部12之间的数个定子槽13。电机转子2包括转子磁极21、转子磁铁22、转子轭部23，转轴24。
[0026]电机转子2外圆面是半径为R2的圆弧面，电机转子2上的转子磁极按照N-S交替分布在转子上，电机转子2上设有数个槽孔，槽孔用于放置转子磁铁22，本实施例中为四块转子磁铁22。转子磁铁22以转轴24为中心，中心对称的分布在电机转子2上，转子磁铁22的中心线过转轴24的轴心，转子磁铁22之间形成正方形。电机转子2的转子磁极21的外侧面是半径为Rl的圆弧面，优选地，所述圆弧面的圆心在转轴24的外圆面上。转子磁极21在径向方向上的厚度以转子磁铁22中心线上为最大值，并向两侧逐渐减小。两个相邻的转子磁极22之间形成凹弧槽25。所述转子磁极22的外侧面的半径尺寸Rl大于0.7R2且于0.9R2。
[0027]优选地，本实用新型的电机定子齿部12的中部设有辅助槽1211，辅助槽的形状为矩形或半圆形，矩形辅助槽的槽深度为0.2毫米至2毫米，宽度为0.3毫米至2毫米，半圆形辅助槽的半径尺寸为0.2毫米至1.5毫米。通过改变电机定子齿部结构，对增大磁阻、降低磁密，减小磁拉力起到很好的作用。同样的，在定子齿部中心线两侧设有两个一定角度辅助槽，优选地，两个矩形辅助槽与转轴轴心的连线的夹角为25度至35度，两个半圆形辅助槽与转轴轴心的连线的夹角为25度至35度，可以有效的增大磁阻、降低磁密，减小径向磁拉力。
[0028]如图2所示，当电机转子转到如图虚线间所形成的角度时，通过定子齿部一121和定子齿部四124的磁通量最大，通过定子齿部二 122、定子齿部三123和定子齿部五125、定子齿部六126的磁通量较小，定子齿部一 121和定子齿部四124处的磁密最高，定子齿部二 122、定子齿部三123和定子齿部五125、定子齿部六126的磁密较小，因为磁拉力与磁密的平方成正比，定子齿部121和定子齿部124受到很大的向内的磁拉力，定子齿部二 122、定子齿部三123和定子齿定子齿部五125、定子齿部六126受到较小的向内的磁拉力，电机定子I在这样不平衡拉力下产生椭圆形的形变，如图3所示，该形变会使电机产生很大的振动和噪音。
[0029]如图4所示，定子齿部一 121和转子磁极一 211耦合处和定子齿四124和转子磁极三213耦合处磁密最大，降低此处的磁密就可以降低定子齿部一 121和定子齿部四124向内的磁拉力，为了降低耦合处的磁密，通过在电机转子上改变转子磁极的厚度，使原来等厚的转子磁极变为非等厚，使两个相邻的转子磁极之间形成凹弧槽25，增大磁阻，从而降低磁密，减小磁拉力，减小电机定子的变形，最终减小振动和噪音。
[0030]如图5所示，在没有对电机转子2结构做出改变之前，转矩波动很大，通过改变电机转子2结构，减小气隙磁密，定子槽转矩波动相应减小了，有效的降低了电机高速旋转时的振动和噪音。
[0031]本实用新型通过改变电机定子I的定子齿部12结构或者改变电机转子2的结构，或者两种结构结合起来，有效的降低了磁密，减小了磁拉力，减小了定子的变形，减小振动和噪音，提高电机工作效率。
[0032]本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种无刷吸尘器电机降噪装置，其特征在于，包括电机转子、电机定子，所述电机定子包括定子齿部和形成于定子齿部间的数个定子槽，所述电机转子包括转轴及设于转轴上的转子磁极，所述转子磁极具有半径为Rl的外圆弧面，所述电机转子具有半径为R2的外圆面，电机转子的圆心与所述转轴的轴心相同，Rl和R2的关系为: 0.7R2<Rl<0.9R2o2.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机降噪装置，其特征在于，所述电机转子设有转子磁铁，所述转子磁铁以转轴为中心，中心对称地分布在所述电机转子上，所述转子磁铁中心线过所述转轴的轴心。3.根据权利要求2所述的无刷吸尘器电机降噪装置，其特征在于，所述转子磁极在径向方向上的厚度以所述转子磁铁中心线上为最大值，并向两侧逐渐减小。4.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机降噪装置，其特征在于，所述两个相邻的转子磁极之间形成有增大磁阻的凹弧槽。5.根据权利要求4所述的无刷吸尘器电机降噪装置，其特征在于，所述定子齿部上设有一组增大电机定子与电机转子耦合处磁阻的辅助槽。6.根据权利要求5所述的无刷吸尘器电机降噪装置，其特征在于，所述辅助槽为对称设于定子齿部中心线两侧矩形辅助槽或半圆形辅助槽。7.根据权利要求6所述的无刷吸尘器电机降噪装置，其特征在于，所述两个矩形辅助槽与转轴轴心的连线的夹角为25度至35度，所述两个半圆形辅助槽与转轴轴心的连线夹角为25度至35度。8.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机降噪装置，其特征在于，所述电机定子上设有六个所述定子槽，所述电机转子上设有四个所述转子磁极，无刷吸尘器电机为四极六槽内嵌磁铁无刷直流电机。
【文档编号】H02K1/24GK205583873SQ201620274519
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】尹凌飞
【申请人】苏州市润豪电机有限公司