電的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電機，其包括機殼、設于機殼內(nèi)的定子和穿設于定子內(nèi)的轉子，定子包括定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯包括定子軛和若干個設于定子軛上的定子齒，定子繞組繞設于定子軛上，轉子包括轉軸、永磁體磁環(huán)和粘接件，永磁體磁環(huán)通過粘接件粘接固定于轉軸上，且永磁體磁環(huán)為一對極磁環(huán)。本實用新型，通過將定子繞組繞設于定子軛上，解決了小型高速電機的定子繞組不易采用機器進行自動化繞線操作、電機效率難以提高的技術問題；同時，其通過粘接件將永磁體磁環(huán)直接粘接固定于轉軸上，解決了轉子結構復雜、轉子組裝工藝復雜、轉子高速轉動的動態(tài)性能差的技術問題。
【專利說明】電機

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電機領域，尤其涉及電機。

【背景技術】
[0002]如圖8所示，現(xiàn)有技術提供的一種小型高速電機包括機殼2 '、定子3'和轉子
I’，定子3 ’包括定子鐵芯31 ’和定子繞組32 ’，定子鐵芯31 ’包括定子軛311 ’和定子齒312'，定子繞組32'繞設于定子鐵芯31'的定子齒312'上；轉子1 '包括轉軸
II;、設于轉軸1^上的轉子鐵芯13 ^、設于轉子鐵芯13 ^上的永磁體12 ^和設于永磁體12丨外的保護環(huán)14丨，該小型高速電機在具體應用中存在以下不足之處:
[0003]1)永磁體12 7由多塊瓦片狀結構121'粘結在轉子鐵芯13 7上形成，且需在永磁體12'外設置保護環(huán)14'，這樣，一方面會增加定子3'與轉子1'之間的有效氣隙長度，另一方面會導致轉子1 '的結構比較復雜，并會導致轉子1 '的組裝工藝比較復雜；再一方面會使得轉子1 '高速轉動的動態(tài)性能較差，且會使得轉子1 '的固有頻率比較低；
[0004]2)定子繞組32 ^繞設于定子鐵芯31 ^的定子齒312 ^上，這樣，一方面由于小型高速電機體積小、定子3 '內(nèi)徑小、槽內(nèi)面積小和槽內(nèi)寬度小的特點，故，使得定子繞組32 '的繞制不易采用機器進行自動化操作；另一方面由于小型高速電機頻率高、電磁損耗大、溫升高的特點，故使得定子3 '的散熱面積較小，風冷散熱效果不佳，從而使得電機的效率難以提高。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供了電機，其旨在解決現(xiàn)有小型高速電機的定子繞組繞在定子齒上不易采用機器進行自動化繞線操作、電機效率難以提高、轉子結構復雜、轉子組裝工藝復雜、轉子高速轉動的動態(tài)性能差、定子與轉子之間有效氣隙長度大的技術問題。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:電機，包括機殼、設于所述機殼內(nèi)的定子和穿設于所述定子內(nèi)的轉子，所述定子包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子鐵芯包括定子軛和若干個設于所述定子軛上的定子齒，所述定子繞組繞設于所述定子軛上，所述轉子包括轉軸、永磁體磁環(huán)和粘接件，所述永磁體磁環(huán)通過所述粘接件粘接固定于所述轉軸上，且所述永磁體磁環(huán)為一對極磁環(huán)。
[0007]具體地，所述定子軛具有內(nèi)側壁和外側壁，各所述定子齒沿圓周方向間隔凸設于所述內(nèi)側壁上，所述定子鐵芯還包括若干個沿圓周方向間隔凸設于所述外側壁上并延伸抵頂于所述機殼內(nèi)壁上的支撐部。
[0008]優(yōu)選地，所述支撐部的設置數(shù)量與所述定子齒的設置數(shù)量相同或是定子齒數(shù)量的一半，且各所述支撐部與各所述定子齒分別兩兩相對設置；或者，所述支撐部的設置數(shù)量為所述定子齒設置數(shù)量的一半，且各所述支撐部與一半數(shù)量的所述定子齒分別兩兩相對設置。
[0009]優(yōu)選地，所述支撐部沿所述外側壁以等周向寬度的形式朝背對所述定子齒的方向延伸。
[0010]具體地，任意兩相鄰所述定子齒與所述內(nèi)側壁之間都圍合形成一個第一凹槽，任意兩相鄰所述支撐部與所述外側壁之間都圍合形成一個第二凹槽，所述定子繞組具有位于所述第一凹槽內(nèi)的內(nèi)側繞組和位于所述第二凹槽內(nèi)的外側繞組。
[0011]優(yōu)選地，所述定子繞組為三相繞組，所述定子齒的數(shù)量為六；或者，所述定子繞組為兩相繞組，所述定子齒的數(shù)量為四。
[0012]優(yōu)選地，所述定子鐵芯由至少兩個分割體沿圓周方向拼接圍合而成。
[0013]更優(yōu)選地，所述定子鐵芯由兩個分割體拼接圍合而成，兩所述分割體為所述定子鐵芯沿兩相對的所述定子齒對半分成。
[0014]優(yōu)選地，所述粘接件為膠水。
[0015]具體地，所述永磁體磁環(huán)為一體成型的燒結釹鐵硼磁環(huán)。
[0016]本實用新型提供的電機，將定子繞組繞設于定子軛上，這樣，一方面可省去定子繞組繞設于定子齒上需預留供繞線頭穿設的空間，提高了定子鐵芯的槽面積利用率，且可使定子繞組可以使用比齒繞線方式中線徑更大的漆包線，從而有效降低了定子繞組的電阻，減小了定子繞組的線圈損耗；另一方面可利于改善定子繞組的散熱系統(tǒng)，從而使得定子繞組的溫升減緩，有效減小了定子繞組的發(fā)熱量，減緩了電阻隨電機轉矩和電流增加上升的幅度，進而利于使定子繞組的線圈損耗保持較低的水平，利于提高電機的效率，并可減緩定子繞組絕緣部的老化速度，延長了定子繞組絕緣部的使用壽命。同時，其通過粘接件將永磁體磁環(huán)直接粘接固定于轉軸上，并利用永磁體磁環(huán)本身的材料強度抵抗轉子高速轉動時產(chǎn)生的離心應力，從而使得永磁體磁環(huán)外不需設置保護環(huán)，進而減小了定子與轉子之間的有效氣隙長度，并簡化了轉子的結構，省去了保護環(huán)的安裝工藝，避免了由于安裝保護環(huán)造成轉子質(zhì)量分布不均勻的情形發(fā)生，提高了轉子高速轉動的動態(tài)性能。同時，由于其不需設計由硅鋼片制成的轉子鐵芯，故，其減少了轉子的組成部件數(shù)量，從而進一步簡化了轉子的結構和安裝工藝，極大程度地提高了轉子的生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的轉子的結構示意圖；
[0018]圖2是圖1的左視圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例提供的永磁體磁環(huán)的結構示意圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例提供的三相六槽電機的結構示意圖；
[0021]圖5是本實用新型實施例提供的三相六槽定子的結構示意圖；
[0022]圖6是本實用新型實施例提供的三相六槽定子的分割體的結構示意圖；
[0023]圖7是本實用新型實施例提供的兩相四槽定子的結構示意圖；
[0024]圖8是現(xiàn)有技術提供的電機的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]需要說明的是，當一個元件被描述為“固定于”或“設置于”另一個元件上時，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被描述為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0027]如圖1?4所示，本實用新型實施例提供的電機，包括機殼2、設于機殼2內(nèi)的定子3和穿設于定子3內(nèi)的轉子1，定子3包括定子鐵芯31和定子繞組32，定子鐵芯31包括定子軛311和若干個設于定子軛311上的定子齒312，定子繞組32繞設于定子軛311上，轉子1包括轉軸11、永磁體磁環(huán)12和粘接件(圖未示)，各定子齒312圍合形成供永磁體磁環(huán)12穿設的中心孔301，永磁體磁環(huán)12通過粘接件粘接固定于轉軸11上，且永磁體磁環(huán)12為一對極磁環(huán)。本實用新型實施例，將定子繞組32繞設于定子軛311上，這樣，一方面可省去定子繞組32繞設于定子齒312上需預留供繞線頭穿設的空間，提高了定子鐵芯31的槽面積利用率，且即使定子鐵芯31槽面積減小的情況下也可以使用比齒繞線方式(定子繞組32繞設于定子齒312上的方式)中線徑更大的漆包線，從而有效降低了定子繞組32的電阻，減小了定子繞組32的線圈損耗；另一方面可改善定子繞組32的散熱系統(tǒng)，從而使得定子繞組32的溫升減緩，有效減小了定子繞組32的發(fā)熱量，減緩了電阻隨電機轉矩和電流增加上升的幅度，進而利于使定子繞組32的線圈損耗保持較低的水平，利于提高電機的效率，并可減緩定子繞組32絕緣部的老化速度，延長了定子繞組32絕緣部的使用壽命。同時，其通過粘接件將永磁體磁環(huán)12直接粘接固定于轉軸11上，并利用永磁體磁環(huán)12本身的材料強度抵抗轉子1高速轉動時產(chǎn)生的離心應力，從而使得永磁體磁環(huán)12外不需設置由不導磁金屬材料、碳纖維、玻璃絲帶等制成的保護環(huán)，進而減小了定子3與轉子1之間的有效氣隙長度，并簡化了轉子1的結構，省去了保護環(huán)的安裝工藝，避免了由于安裝保護環(huán)造成轉子1外徑增大且有因為安裝原因造成質(zhì)量分布不均勻的風險，提高了轉子1高速轉動的動態(tài)性能，降低了轉子1的固有頻率。同時，由于其不需設計由硅鋼片制成的轉子鐵芯，故，其減少了轉子1的組成部件數(shù)量，從而進一步簡化了轉子1的結構和安裝工藝，極大程度地提高了轉子1的生產(chǎn)效率。此外，本實施例，將永磁體磁環(huán)12設為一對極磁環(huán)(極對數(shù)為一的磁環(huán))，這樣，在相同的轉速下可使磁場的轉換頻率降至最低，從而可將定子鐵芯31受磁場轉換頻率的影響降到最低水平；同時，其還可使與磁場轉換頻率相對應的控制器電氣開通頻率降低，進而降低了控制器的開關損耗。
[0028]優(yōu)選地，永磁體磁環(huán)12為一體成型的燒結釹鐵硼磁環(huán)。永磁體磁環(huán)12由燒結釹鐵硼材料制成，這樣，利于保證永磁體磁環(huán)12的磁性和材料強度。
[0029]具體地，如圖4、圖5和圖7所示，定子軛311具有內(nèi)側壁3111和外側壁3112，各定子齒312沿圓周方向間隔凸設于內(nèi)側壁3111上，定子鐵芯31還包括若干個沿圓周方向間隔凸設于外側壁3112上并延伸抵頂于機殼2內(nèi)壁上的支撐部313。具體安裝時，支撐部313之遠離外側壁3112的一端抵頂于機殼2的內(nèi)壁上，這樣，可實現(xiàn)定子3在機殼2內(nèi)的支撐定位。本實施例，利用支撐部313與機殼2內(nèi)壁進行支撐定位，這樣，在定子鐵芯31設計外徑不變的前提下，可使得定子軛311朝向定子鐵芯31的中心孔301方向縮進，從而在定子軛311厚度不變的前提下，可使得定子軛311的周長減小了，有效減小了定子軛311的質(zhì)量(重量)，進而利于降低電機的總質(zhì)量；相對于定子繞組32繞設于定子齒312上的方式，本實施例的定子齒312和定子軛311主磁路的長度均減短了，從而利于進一步減小定子鐵芯31的損耗，進而利于提尚電機的效率。具體地，如圖4、圖5和圖7所不，任意兩相鄰定子齒312與內(nèi)側壁3111之間都圍合形成一個第一凹槽302，任意兩相鄰支撐部313與外側壁3112之間都圍合形成一個第二凹槽303，定子繞組32繞設于定子軛311上，且定子繞組32具有位于第一凹槽302內(nèi)的內(nèi)側繞組321和位于第二凹槽303內(nèi)的外側繞組322。本實施例，第一凹槽302和第二凹槽303可形成內(nèi)外兩側軸向散熱風道，且內(nèi)側繞組321和外側繞組322分別處于內(nèi)外兩側散熱風道中，這樣，在電機運轉時，散熱風道中的空氣流動可加速定子繞組32的散熱速度，從而使得定子繞組32的溫升減緩，有效減小了定子繞組32的發(fā)熱量，減緩了電阻隨電機轉矩和電流增加上升的幅度，進而利于使定子繞組32的線圈損耗保持較低的水平，利于提高電機的效率，并可減緩定子繞組32絕緣部的老化速度，延長了定子繞組32絕緣部的使用壽命。
[0030]優(yōu)選地，如圖4、圖5和圖7所示，支撐部313的設置數(shù)量與定子齒312的設置數(shù)量相同，且各支撐部313與各定子齒312分別兩兩相對設置，這樣，利于保證定子鐵芯31的結構對稱性和協(xié)調(diào)性。當然了，具體應用中，支撐部313的設置數(shù)量也可少于定子齒312的設置數(shù)量，如:支撐部313的設置數(shù)量可為定子齒312的設置數(shù)量的一半，且各支撐部313與一半數(shù)量的定子齒312分別兩兩相對設置。
[0031]具體地，如圖4、圖5和圖7所示，支撐部313沿外環(huán)壁3112以等周向寬度(周向寬度為沿圓周方向延伸的寬度)的形式朝背對定子齒312的方向延伸設置，即支撐部313為等周向寬度的部件；定子齒312沿內(nèi)環(huán)壁3111以等周向寬度的形式朝中心孔301的方向延伸設置，即定子齒312為等周向寬度的部件。本實施例，支撐部313和定子齒312均設為等周向寬度的部件，這樣，可利于進一步進化定子鐵芯31的結構。
[0032]優(yōu)選地，定子鐵芯31由至少兩個分割體310沿圓周方向拼接圍合而成，這樣，在具體應用中，可先分別在各分割體310上進行集中繞線，再將各分割體310焊接連接形成一個整體定子鐵芯31，從而利于避免由于定子鐵芯31內(nèi)徑小而造成定子繞組32繞制時受空間限制的情形發(fā)生，進而了利于定子繞組32采用機器進行自動化繞制。分割體310的具體結構根據(jù)其圍合成定子鐵芯31所需數(shù)量的不同而不同。
[0033]更為優(yōu)選地，如圖5、圖6和圖7所示，本實施例中，定子鐵芯31由兩個分割體310拼接圍合而成，兩分割體310為定子鐵芯31沿兩相對的定子齒312且沿其一直徑方向對半分成，這樣，兩個分割體310為相互對稱的結構，利于簡化定子繞組32在各分割體310上繞制的工藝。本實施例，每個分割體310包括半圓周軛部3101，且半圓周軛部3101的兩端均具有分割成的半齒3102和半支撐部3103，分割成的半支撐部3103上均設有焊接槽3104。具體生產(chǎn)中，將兩個分割體310以半圓周軛部3101端面對接的方式放置，并通過在焊接槽3104處進行焊接，可將兩個分割體310焊接成為一個整體定子鐵芯31。
[0034]優(yōu)選地，如圖4?6所示，定子繞組32可為三相繞組，即定子繞組32包括三組相性不同的繞組，電機三相運行；定子齒312、第一凹槽302和第二凹槽303均設有六個?；蛘撸鐖D7所示，定子繞組32也可為兩相繞組，即定子繞組32包括兩組相性不同的繞組，電機兩相運行；定子齒312、第一凹槽302和第二凹槽303均設有四個。當然了，在滿足設計要求的前提下，定子繞組32的相數(shù)、定子齒312的數(shù)量、第一凹槽302的數(shù)量和第二凹槽303的數(shù)量也可設為其它數(shù)值。
[0035]優(yōu)選地，粘接件為膠水，其粘結可靠性佳，易于安裝。
[0036]具體地，如圖1和圖3所示，永磁體磁環(huán)12貫穿設有軸向通孔121，軸向通孔121與轉軸11間隙配合設置，膠水設于軸向通孔121內(nèi)壁與轉軸11外壁之間。具體安裝時，應將膠水均勻涂抹于軸向通孔121與轉軸11的間隙之間，并可采用加熱或久置的方式使膠水固化于軸向通孔121與轉軸11之間。經(jīng)過處理之后，永磁體磁環(huán)12可利用膠水的粘結作用和自身材料的抗拉能力，在無外加保護環(huán)的情形下，在一定范圍內(nèi)有效抵抗轉子1高速轉動時產(chǎn)生的離心應力，進而有效保證了轉子1高速轉動的安全可靠性。
[0037]優(yōu)選地，本實施例提供的電機為高速小型電機(如轉速大于25000rpm的小型電機)，這樣，其取得的簡化電機結構、簡化電機生產(chǎn)工藝、減小定子3與轉子1之間的有效氣隙長度、提高電機效率的效果更加顯著。
[0038]具體地，本實施例提供的電機可應用于吸塵器、離心機、風機、電動工具、小型發(fā)電機、主軸電機中。
[0039]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.電機，包括機殼、設于所述機殼內(nèi)的定子和穿設于所述定子內(nèi)的轉子，所述定子包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子鐵芯包括定子軛和若干個設于所述定子軛上的定子齒，其特征在于:所述定子繞組繞設于所述定子軛上，所述轉子包括轉軸、永磁體磁環(huán)和粘接件，所述永磁體磁環(huán)通過所述粘接件粘接固定于所述轉軸上，且所述永磁體磁環(huán)為一對極磁環(huán)。
2.如權利要求1所述的電機，其特征在于:所述定子軛具有內(nèi)側壁和外側壁，各所述定子齒沿圓周方向間隔凸設于所述內(nèi)側壁上，所述定子鐵芯還包括若干個沿圓周方向間隔凸設于所述外側壁上并延伸抵頂于所述機殼內(nèi)壁上的支撐部。
3.如權利要求2所述的電機，其特征在于:所述支撐部的設置數(shù)量與所述定子齒的設置數(shù)量相同，且各所述支撐部與各所述定子齒分別兩兩相對設置；或者，所述支撐部的設置數(shù)量為所述定子齒設置數(shù)量的一半，且各所述支撐部與一半數(shù)量的所述定子齒分別兩兩相對設置。
4.如權利要求3所述的電機，其特征在于:所述支撐部沿所述外側壁以等周向寬度的形式朝背對所述定子齒的方向延伸。
5.如權利要求2至4任一項所述的電機，其特征在于:任意兩相鄰所述定子齒與所述內(nèi)側壁之間都圍合形成一個第一凹槽，任意兩相鄰所述支撐部與所述外側壁之間都圍合形成一個第二凹槽，所述定子繞組環(huán)繞于定子軛上，位于所述第一凹槽內(nèi)的內(nèi)側和位于所述第二凹槽內(nèi)的外側。
6.如權利要求1所述的電機，其特征在于:所述定子繞組為三相繞組，所述定子齒的數(shù)量為六；或者，所述定子繞組為兩相繞組，所述定子齒的數(shù)量為四。
7.如權利要求1至4任一項所述的電機，其特征在于:所述定子鐵芯由至少兩個分割體沿圓周方向拼接圍合而成。
8.如權利要求7所述的電機，其特征在于:所述定子鐵芯由兩個分割體拼接圍合而成，兩所述分割體為所述定子鐵芯沿兩相對的所述定子齒對半分成。
9.如權利要求1至4任一項所述的電機，其特征在于:所述粘接件為膠水。
10.如權利要求1至4任一項所述的電機，其特征在于:所述永磁體磁環(huán)為一體成型的燒結釹鐵硼磁環(huán)。
【文檔編號】H02K21/16GK204258576SQ201420590253
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權日:2014年10月13日
【發(fā)明者】李春江, 陳金濤, 盧鐵斌, 王飛, 趙小安 申請人:廣東威靈電機制造有限公司, 美的威靈電機技術（上海）有限公司