專利名稱：無刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及無刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
無刷電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括定子鐵芯和繞組，定子鐵芯包括環(huán)形的軛部以及從軛部向內(nèi)伸出的齒，繞組纏繞到齒上。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子鐵芯、以及固定到轉(zhuǎn)子鐵芯的磁鐵。轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地安裝到定子內(nèi)。電機(jī)通電時，轉(zhuǎn)子在定子繞組的電磁感應(yīng)下轉(zhuǎn)動。現(xiàn)有的無刷電機(jī)的一個問題是定子鐵芯容易出現(xiàn)磁飽和，增加了電機(jī)的控制難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種改善磁路的無刷電機(jī)。該無刷電機(jī)包括定子和可旋轉(zhuǎn)地安裝到定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子；所述定子包括定子鐵芯和繞組，定子鐵芯包括軛部以及從軛部向內(nèi)伸出的若干齒，所述繞組纏繞到齒身，所述繞組為集中式繞組；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯以及嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯的若干磁鐵，所述磁鐵為平板狀沿著轉(zhuǎn)子的徑向延伸。作為一種優(yōu)選方案，相鄰的兩塊磁鐵共同形成一個磁極，所述轉(zhuǎn)子共具有10個磁極；所述定子具有12個齒。作為一種優(yōu)選方案，所述軛部的徑向厚度與齒身寬度的比值范圍是0. 4至0. 7。作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子鐵芯具有通孔位于兩相鄰的磁鐵之間。作為一種優(yōu)選方案，所述通孔位于所述兩相鄰的磁鐵之間的中間位置。作為一種優(yōu)選方案，兩相鄰的齒所形成的線圈槽的開口寬度小于所述磁鐵的厚度。作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子鐵芯包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)以及若干連接部用于連接所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)固定到所述轉(zhuǎn)軸，所述外環(huán)嵌裝有所述磁鐵。作為一種優(yōu)選方案，所述連接部沿著轉(zhuǎn)子徑向正對著所述通孔。作為一種優(yōu)選方案，所述連接部的最小寬度是轉(zhuǎn)子外徑的0. 1至0. 15倍。作為一種優(yōu)選方案，定子鐵芯的外徑與轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑的比值是0. 55至0. 75。作為一種優(yōu)選方案，所述軛部的徑向厚度與齒身寬度的比值范圍是0. 51至0. 57。作為一種優(yōu)選方案，所述繞組形成三相，每相包括若干對線圈元件，每對線圈元件分別以相反的方向纏繞在相鄰的兩個齒上。本發(fā)明的實施例中，對電機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化，磁路分布更加均勻，提高了磁場的利用率，改善了電機(jī)的性能；此外，磁鐵嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯而不是貼到轉(zhuǎn)子鐵芯的外周表面，避免了磁鐵脫落的缺陷。為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。


附圖中圖1是本發(fā)明一實施例提供的無刷電機(jī)的示意圖；圖2是無刷電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的平面示意圖；圖3是轉(zhuǎn)子的平面示意圖；圖4是定子的平面示意圖；圖5是定子繞組的示意圖；圖6是定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯的磁力線分布示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。參考圖1至圖4，本發(fā)明一實施例提供的無刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子。定子包括定子鐵芯10、繞組14、分別安裝到定子鐵芯10兩端的端蓋15和16等。定子鐵芯10由若干芯片沿電機(jī)軸向?qū)盈B而成，定子鐵芯10包括環(huán)形的軛部11以及從軛部11向內(nèi)伸出的12 個齒12。繞組14為集中式繞組，包括12個線圈元件，每個線圈元件纏繞到對應(yīng)齒12的齒身。參考圖4，為了優(yōu)化磁路以改善電機(jī)的性能，軛部11的徑向厚度Y與齒身的周向?qū)挾萒 的比值范圍是0. 4至0. 7，優(yōu)選0. 51至0. 57。本發(fā)明的一個實施例中，電機(jī)軛部11的徑向厚度Y是5毫米(mm)，齒身的寬度T是9毫米(mm)，兩者的比值是0. 56。轉(zhuǎn)子20包括轉(zhuǎn)軸21、固定到轉(zhuǎn)軸21的轉(zhuǎn)子鐵芯22、嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯22的磁鐵 35、以及固定到轉(zhuǎn)子鐵芯22兩軸端的蓋板37。轉(zhuǎn)子20通過轉(zhuǎn)軸21可旋轉(zhuǎn)地安裝到定子， 轉(zhuǎn)軸21兩端分別由安裝到端蓋15、16的軸承支撐。磁鐵35為平板狀，沿電機(jī)軸向嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯22，并沿著轉(zhuǎn)子的徑向延伸，磁鐵35的中心線與轉(zhuǎn)子徑向基本重合。參考圖3，磁鐵35沿著其厚度方向極化，相鄰的兩塊磁鐵35的相鄰表面具有相同極性以便于由該兩塊磁鐵共同形成一個磁極，例如，磁鐵的表面35a為N極，表面3 為S 極。本實施例中，轉(zhuǎn)子共具有10塊磁鐵35，這10塊磁鐵沿著轉(zhuǎn)子的周向排列，并在轉(zhuǎn)子上形成10個磁極。再次參考圖3，轉(zhuǎn)子鐵芯22包括內(nèi)環(huán)23、外環(huán)27以及若干連接部沈用于連接內(nèi)環(huán)23和外環(huán)27。本實施例中轉(zhuǎn)子鐵芯22由若干芯片沿著電機(jī)軸向?qū)盈B而成，對于每個芯片，內(nèi)環(huán)23、外環(huán)27和連接部沈一體成型。其中，內(nèi)環(huán)23固定到轉(zhuǎn)軸21，而磁鐵35嵌裝到外環(huán)27。內(nèi)環(huán)23還具有10個凸塊M分布在內(nèi)環(huán)23的外周，每個凸塊M抵頂?shù)綄?yīng)的磁鐵35的徑向內(nèi)端。外環(huán)27還具有10個通孔28，每個通孔28位于對應(yīng)的兩相鄰磁鐵35 之間。通孔觀還可以用作裝配孔，并能夠減輕轉(zhuǎn)子的重量，從而改善電機(jī)的性能。參考圖3和圖6，優(yōu)選地，通孔觀位于兩相鄰的磁鐵35之間的中間位置，以將磁力線平分到該兩塊磁鐵；而連接部26沿著轉(zhuǎn)子徑向正對著通孔28，以減少通過連接部沈的磁力線。另一方面，連接部26與凸塊M交替排列，內(nèi)環(huán)23、外環(huán)27與對應(yīng)的連接部26、凸塊M之間具有若干通孔25，通孔25的磁阻較大，從而防止磁力線經(jīng)由通孔25從外環(huán)27 泄露到內(nèi)環(huán)23。本實施例中，連接部沈為條狀，沿著轉(zhuǎn)子徑向延伸。為了便于說明，連接部26沿轉(zhuǎn)子軸向的尺寸定義為連接部沈的高度，沿轉(zhuǎn)子徑向的尺寸定義為連接部沈連接部 26的長度，沿轉(zhuǎn)子周向的尺寸定義為連接部沈的寬度。連接部沈的寬度優(yōu)選為轉(zhuǎn)子外徑的0. 1至0. 15倍，這種設(shè)計下，連接部沈容易達(dá)到磁飽和以減輕磁力線的泄漏，且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以防止轉(zhuǎn)子鐵芯變形。實踐表明，連接部沈的寬度優(yōu)選為轉(zhuǎn)子外徑的0. 1至 0. 15倍，尤其適用于轉(zhuǎn)速范圍在3000轉(zhuǎn)/分鐘至20000轉(zhuǎn)/分鐘的電機(jī)。進(jìn)一步地，通孔28的孔壁到磁鐵35的最小距離大于連接部沈的寬度，該最小距離優(yōu)選為連接部26的寬度的1. 1至3倍。磁鐵35應(yīng)盡可能地沿徑向跨越外環(huán)23，使盡可能多的磁力線穿過磁鐵35，以提高磁力線的利用率。本實施例中，外環(huán)23的外周還具有10 個切口四以分別露出該10個磁鐵35的外端，從而進(jìn)一步提高磁力線的利用率。參考圖3和圖4，定子的齒12之間形成繞線槽用于收容繞組14。本實施例中，線圈槽的開口寬度S小于磁鐵35的厚度M。參考圖5，本實施例中，定子繞組14包括12個線圈元件，這12個線圈元件分別纏繞到定子的12個齒1 121。這12個線圈分成三相，即U相、V相和W相。每相包括兩對線圈元件，每對線圈元件分別以相反的方向纏繞在相鄰的兩個齒上。例如，U相包括兩對線圈元件，這兩對線圈基本位于定子的一個直徑上；其中一對線圈元件分別纏繞齒1 和 12b，其中，齒1 上的線圈元件為順時針繞制，齒12b上的線圈元件為逆時針繞制；另一對線圈元件分別纏繞齒12g和12h，其中，齒12g上的線圈元件為逆時針繞制，齒121上的線圈元件為順時針繞制。類似地，V相包括兩對線圈元件，分別纏繞齒12c、12d以及齒12i、12j ； W相包括兩對線圈元件，分別纏繞齒12e、12f以及齒12k、121。本實施例中，這三相采用星型接線法，即，U相的尾端No、V相的尾端No、W相的尾端No連接在一起。上述實施例中，本實施例中，定子鐵芯的外徑與轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑的比值范圍是 0. 55至0. 75，優(yōu)選0. 65。上述結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了闡述，本發(fā)明的無刷電機(jī)尤其適用于脫水機(jī)或者烘干機(jī)中。應(yīng)當(dāng)意識到，本發(fā)明不局限于上述的實施方式。例如，定子的齒數(shù)不局限于12個，轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)不局限于10個，定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯也不局限于使用芯片層疊而成。以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無刷電機(jī)，包括定子和可旋轉(zhuǎn)地安裝到定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述定子包括定子鐵芯(10)和繞組(14)，定子鐵芯(10)包括軛部(11)以及從軛部 (11)向內(nèi)伸出的若干齒(12)，所述繞組(14)纏繞到齒身，所述繞組為集中式繞組；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(21)、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯0 以及嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯的若干磁鐵(35)，所述磁鐵(3 為平板狀沿著轉(zhuǎn)子的徑向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)，其特征在于，相鄰的兩塊磁鐵(3 共同形成一個磁極，所述轉(zhuǎn)子共具有10個磁極；所述定子具有12個齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)，其特征在于，所述軛部(11)的徑向厚度與齒身寬度的比值范圍是0.4至0.7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯02)具有通孔08)位于兩相鄰的磁鐵之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無刷電機(jī)，其特征在于，所述通孔08)位于所述兩相鄰的磁鐵之間的中間位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)，其特征在于，兩相鄰的齒(12)所形成的線圈槽的開口寬度小于所述磁鐵(35)的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無刷電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵芯包括內(nèi)環(huán)(23)、外環(huán) (27)以及若干連接部06)用于連接所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)固定到所述轉(zhuǎn)軸，所述外環(huán)嵌裝有所述磁鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無刷電機(jī)，其特征在于，所述連接部06)沿著轉(zhuǎn)子徑向正對著所述通孔08)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無刷電機(jī)，其特征在于，所述連接部06)的最小寬度是轉(zhuǎn)子外徑的0. 1至0. 15倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)，其特征在于，定子鐵芯的外徑與轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑的比值是0. 55至0. 75。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)，其特征在于，所述軛部(11)的徑向厚度與齒身寬度的比值范圍是0.51至0. 57。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項所述的無刷電機(jī)，其特征在于，所述繞組(14)形成三相，每相包括若干對線圈元件，每對線圈元件分別以相反的方向纏繞在相鄰的兩個齒上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無刷電機(jī)，包括定子和可旋轉(zhuǎn)地安裝到定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子；所述定子包括定子鐵芯(10)和繞組(14)，定子鐵芯(10)包括軛部(11)以及從軛部(11)向內(nèi)伸出的若干齒(12)，所述繞組(14)纏繞到齒身，所述繞組為集中式繞組；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(21)、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯(22)以及嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯的若干磁鐵(35)，所述磁鐵(35)為平板狀沿著轉(zhuǎn)子的徑向延伸。本發(fā)明的無刷電機(jī)具有噪音小、磁場分布均勻、電磁震動小的優(yōu)點。
文檔編號H02K1/27GK102377257SQ201010251470
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者姜茂雄, 張亞明, 李越, 王勇, 薛彥宏, 趙健 申請人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司