單相永磁電機(jī)及其定子磁芯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及單相電機(jī)，尤其涉及單相永磁電機(jī)的定子磁芯。
【背景技術(shù)】
[0002]單相永磁電機(jī)通常由定子磁芯、定子繞組、以及永磁轉(zhuǎn)子構(gòu)成。其中，定子磁芯大致呈U形，包括兩間隔設(shè)置的極臂，每一極臂的末端形成一極爪，每一極爪的內(nèi)壁內(nèi)凹形成極弧面，所述繞組即纏繞于極臂上，所述轉(zhuǎn)子則設(shè)置于兩極爪之間，與極弧面相對。該種電機(jī)的定子磁芯的極臂分離設(shè)置，兩極爪之間形成有較大的缺口，所述缺口使得定子和轉(zhuǎn)子之間形成較大的齒槽轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致電機(jī)的運(yùn)行不平穩(wěn)，產(chǎn)生噪音。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種單相永磁電機(jī)及其定子磁芯，能有效提升電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，減小噪音的產(chǎn)生。
[0004]—種定子磁芯，包括端部以及由端部伸出的極臂，所述極臂包括間隔設(shè)置的兩連接臂以及分別形成于每一連接臂的末端的極爪，所述兩極爪內(nèi)形成空間用于容納轉(zhuǎn)子，所述極爪環(huán)繞所述空間形成極弧面，其特征在于，所述極弧面包括在軸向上設(shè)置的第一極弧面和第二極弧面，所述第一極弧面在周向上斷開形成開口，所述第二極弧面在周向上呈封閉狀。
[0005]再一方面，本實(shí)用新型提供一種單相永磁電機(jī)，包括上述定子磁芯、纏繞于定子磁芯上的繞組、以及可相對定子旋轉(zhuǎn)的永磁轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子設(shè)置于兩極爪內(nèi)的空間，所述定子磁芯的極弧面環(huán)繞轉(zhuǎn)子并與轉(zhuǎn)子形成氣隙。
[0006]較佳地，所述開口的寬度小于連接臂之間的間隔的寬度。
[0007]較佳地，所述極臂包括沿軸向相疊的第一極臂與第二極臂，所述第一極臂包括兩間隔的第一連接臂以及分別形成于第一連接臂的末端的第一極爪，兩所述第一極爪相互分離，所述兩第一極爪的內(nèi)壁面共同構(gòu)成第一極弧面。
[0008]較佳地，所述第二極臂包括兩間隔的第二連接臂以及分別形成于第二連接臂的末端的第二極爪，所述兩第二極爪相互連接，所述兩第二極爪的內(nèi)表面共同形成所述第二極弧面。
[0009]較佳地，每一第一極爪相對第一連接臂朝向另一第一極爪橫向伸出有壁部，兩第一極爪對應(yīng)的壁部之間形成所述開口。
[0010]較佳地，所述第二極爪形成有連接第二連接臂的壁部，所述第二極爪的壁部的中央形成磁橋。
[0011 ] 較佳地，所述磁橋在軸向上正對開口。
[0012]較佳地，所述磁橋的外壁面上形成有凹槽。
[0013]可選地，所述第一極臂、第二極臂均為多個(gè)，第一極臂與第二極臂沿軸向交替相疊。
[0014]可選地，所述第二極臂為兩個(gè)，第一極臂為一個(gè)，第一極臂夾置于兩第二極臂之間。
[0015]可選地，所述第一極臂為兩個(gè)，第二極臂為一個(gè)，第二極臂夾置于兩第一極臂之間。
[0016]較佳地，所述端部、第一極臂、第二極臂分別由若干薄片堆疊而成并機(jī)械相連，所述第一極臂與端部其中之一形成有卡槽，其中之另一形成有卡塊；所述第二極臂與端部其中之一形成有卡槽，其中之另一形成有卡塊；所述卡塊分別卡設(shè)于相應(yīng)的卡槽內(nèi)將第一極臂、第二極臂、以及端部連接。
[0017]較佳地，所述極弧面內(nèi)凹形成兩起動槽，所述兩起動槽偏離極爪的中心軸，在周向上兩起動槽間隔180度。
[0018]較佳地，所述開口在周向上的寬度小于極弧面與轉(zhuǎn)子的氣隙的寬度的4倍。
[0019]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型電機(jī)的定子磁芯的極弧面部分在周向上連續(xù)并且部分在周向上斷開，使電機(jī)的效率和噪音兩項(xiàng)重要性能指標(biāo)得以權(quán)衡，提升電機(jī)的整體性能。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型單相永磁電機(jī)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1所示電機(jī)的爆炸圖。
[0022]圖3為圖1所示電機(jī)的俯視圖。
[0023]圖4為圖1所示電機(jī)的仰視圖。
[0024]圖5為本實(shí)用新型單相永磁電機(jī)的磁芯的另一實(shí)施例的示意圖。
[0025]圖6為本實(shí)用新型單相永磁電機(jī)的磁芯的再一實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，通過對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)描述，將使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見?？梢岳斫?，附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為便于清晰描述，而并不限定比例關(guān)系。
[0027]圖1-2所示為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的單相永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述電機(jī)包括定子磁芯10、纏繞于磁芯10上的繞組(圖未示)、以及可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于磁芯10內(nèi)的永磁轉(zhuǎn)子12。圖示中，為清楚顯示本實(shí)用新型電機(jī)的定子磁芯10的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，電機(jī)的部分元件，如繞組、控制繞組電流的電路、電機(jī)的外殼等并未示出，其可以是現(xiàn)有單相永磁電機(jī)中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。所述永磁轉(zhuǎn)子12內(nèi)可固定穿設(shè)一轉(zhuǎn)軸，用于與負(fù)載連接，繞組通電時(shí)磁芯10被極化，與永磁轉(zhuǎn)子12的磁場作用推動永磁轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動負(fù)載工作。
[0028]所述磁芯10由軟磁材料制成，比如鐵磁材料等。較佳地，本實(shí)施例中，所述磁芯10為U型磁芯，包括端部14、以及由所述端部14垂直向外伸出的極臂16。本實(shí)施例中，所述極臂16至少由第一極臂18、以及第二極臂20構(gòu)成。其中，所述第一極臂18、第二極臂20在轉(zhuǎn)子12的軸向上相疊，并且連接于端部14的同一側(cè)。本實(shí)施例中，所述端部14、第一極臂18、第二極臂20分別成型后通過機(jī)械連接的方式相連，如此第一極臂18、第二極臂20可以在繞組繞設(shè)完成后再與端部14連接，使得繞組的纏繞更為方便、快捷。
[0029]較佳地，所述端部14、第一極臂18、第二極臂20分別由若干薄片，如矽鋼片等堆疊而成。圖示中僅示意性示出端部14、第一極臂18、第二極臂20堆疊成型后的整體外形，并未顯示多層堆疊的具體結(jié)構(gòu)。為方便薄片的組裝，可在每一薄片上均對應(yīng)地形成裝配孔22，本實(shí)施例中所述裝配孔22為下凹的盲孔，薄片在堆疊時(shí)相鄰的盲孔之間凹凸配合并卡扣連接，分別形成所述端部14、第一極臂18、以及第二極臂20。
[0030]本實(shí)施例中，所述端部14在靠近其兩側(cè)端的位置分別形成有卡槽24，所述卡槽24在軸向上貫穿所述端部14。所述極臂16，包括第一極臂18與第二極臂20，形成有對應(yīng)所述卡槽24的卡塊26。所述卡塊26沿軸向卡入卡槽24內(nèi)將極臂16與端部14相連，即形成所述磁芯10。較佳地，所述卡槽24與卡塊26形成燕尾型卡扣連接，避免連接后脫開。在其它實(shí)施例中，所述卡槽24也可以形成于第一極臂18、第二極臂20上，相應(yīng)地所述卡塊26形成于端部14上，同樣地通過卡扣方式將三者連接形成所述磁芯10。
[0031 ] 所述第一極臂18包括兩獨(dú)立的臂部28，所述兩臂部28結(jié)構(gòu)基本相同，相互平行且間隔設(shè)置。每一臂部28均呈長條狀，包括第一連接臂30及形成于第一連接臂30的一末端的第一極爪32，所述第一極爪32遠(yuǎn)離端部14。所述第一連接臂30朝向端部14的另一末端的端面向外凸出形成所述卡塊26，與端部14的卡槽24連接。所述兩臂部28的第一極爪32相對且間隔設(shè)置，并共同界定收容轉(zhuǎn)子12的空間。所述兩第一極爪32相向的內(nèi)壁面凹陷形成第一極弧面34，與轉(zhuǎn)子12的外表面相對應(yīng)并相間隔，形成氣隙。
[0032]本實(shí)施例中，每一第一極爪34大致呈C形，其周向的兩側(cè)相對第一連接臂30橫向向外伸出形成有兩個(gè)第一壁部36，所述第一壁部36相對于端部14大致平行，對應(yīng)位于兩第一連接臂30之間的間隔處。較佳地，所述第一壁部36伸出的長度小于兩第一連接臂30之間的間隔的寬度的一半。如此臂部28在拼裝后:兩第一極爪34的內(nèi)側(cè)(即靠近端部14的一側(cè))的兩第一壁部36相向設(shè)置，兩第一壁部36的末端之間形成一開口 38 ;兩第一極爪34的外側(cè)(即遠(yuǎn)離第一連接臂30的一側(cè))的兩第一壁部36相向設(shè)置，末端之間同樣形成小的開口 38。較佳地，所述開口 38的位置正對兩第一連接臂30的間隔的中央，所述開口 38的寬度小于定子與轉(zhuǎn)子12之間的氣隙的4倍，較佳地，小于定子與轉(zhuǎn)子12之間的氣隙的2倍，遠(yuǎn)小于第一連接臂30之間的間隔的寬度。
[0033]由于第一極臂18的兩第一極爪32分離設(shè)置，第一極弧面34在周向上呈斷開設(shè)置，有效避免產(chǎn)生漏磁。另外，由于第一極爪32的兩側(cè)形成第一壁部36，因此第一極弧面34在周向上斷開的寬度，即開口 38在周向上的寬度，遠(yuǎn)小于第一連接臂30之間的間隔。如此，第一極弧面34在周向上雖然斷開，但斷開的寬度小，不僅引起的漏磁小甚至不會導(dǎo)致漏磁，從而保證電機(jī)的效率，還能在很大程度上減小齒槽轉(zhuǎn)矩，保證轉(zhuǎn)子12的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。
[0034]較佳地，所述第一極弧面34在周向上斷開的寬度，即開口 38的寬度，大致為第一極弧面34與轉(zhuǎn)子12之間的氣隙的寬度的2倍。另外，所述兩個(gè)開口 38可以具有不同的寬度，也就是說第一極弧面34在周向上的不同位置可以斷開不同的寬度。在本實(shí)施例中，第一極弧面34斷開的最小寬度約為第一極弧面34與轉(zhuǎn)子12之間的氣隙的寬度的2倍，在盡量減小漏磁的同時(shí)盡量降低齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0035]較佳地，所述第一極弧面34上設(shè)內(nèi)凹的第一起動槽35，所述第一起動槽35偏離第一極爪32的中心軸X(如圖3所示)一定角度。本實(shí)施例中，所述第一起動