单相直流无刷电动机的定子冲片.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210228173.X

申请日:

2012.07.02

公开号:

CN102780374A

公开日:

2012.11.14

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):H02K 29/03变更事项:专利权人变更前权利人:佛山市威灵电子电器有限公司变更后权利人:威灵(芜湖)电机制造有限公司变更事项:地址变更前权利人:528311 广东省佛山市顺德区北滘镇工业园二期变更后权利人:241009 安徽省芜湖市芜湖经济技术开发区登记生效日:20150615|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02K 29/03申请日:20120702|||公开

IPC分类号:

H02K29/03; H02K1/12

主分类号:

H02K29/03

申请人:

佛山市威灵电子电器有限公司

发明人:

余丽梅; 李煜; 甘峰; 金万兵

地址:

528311 广东省佛山市顺德区北滘镇工业园二期

优先权:

专利代理机构:

佛山市粤顺知识产权代理事务所 44264

代理人:

唐强熙

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内容摘要

一种单相直流无刷电动机的定子冲片,包括定子冲片,其特征在于定子冲片的内弧为阶梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,其圆弧采用偏置圆弧过渡,偏置方向指向对应定子齿部;其中偏置圆弧的半径R与偏置前定子内弧半径R0,偏置圆弧的圆心偏置圆半径r,偏置圆弧以中轴线为基准的圆心偏置的角度α,以及偏置圆弧与定子冲片的定子齿中轴线交点偏移距离e之间的关系满足余弦定理,并可通过确定偏置圆弧的半径。本发明采用优化定子冲片内弧结构,重布阶梯齿形和连续弧状齿形冲片结构气隙内的磁密分布,使磁密过渡趋于均匀,起动转矩提高约14.48%,平均输出转矩提高0.6%,转矩脉动下降2.1%,改善了电动机的电磁噪音和振动,提高了电动机的效率。

权利要求书

1.一种单相直流无刷电动机的定子冲片,包括定子冲片(1),其特征在于定子冲片(1)的内弧为阶梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,其圆弧采用偏置圆弧(2)过渡,偏置方向(4)指向对应定子齿部;其中偏置圆弧(2)的半径R与偏置前定子内弧半径R0,偏置圆弧(2)的圆心偏置圆(3)半径r,偏置圆弧(2)以中轴线为基准的圆心偏置的角度α,以及偏置圆弧(2)与定子冲片(1)的定子齿中轴线交点偏移距离e之间的关系满足余弦定理,并可通过 R = ( R 0 + e ) 2 + r 2 - 2 r ( R 0 + e ) × cos ( α ) ]]>确定偏置圆弧(2)的半径。2.根据权利要求1所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述定子冲片(1)的定子齿部为不对称结构,并采用偏置圆弧(2)过渡。3.根据权利要求1或2所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述偏置圆弧(2)的圆心偏置圆(3)的半径为r,其r的范围为0.25mm~1.5mm。4.根据权利要求3所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述偏置圆弧(2)以中轴线为基准的圆心偏置的角度为α,其α的范围为-7.5°~7.5°。5.根据权利要求4所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述偏置圆弧(2)与定子冲片(1)的定子齿中轴线交点偏移距离为e,其e的范围为0~0.1mm。6.根据权利要求1-5任一项所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述定子冲片(1)为一体成型,并设置有六个以上的冲片槽(5),相邻的冲片槽(5)内端口为不相接隔开状,所述定子冲片(1)的内弧为阶梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,其内弧数量与转子极数以及冲片槽(5)的数量相同。

说明书

单相直流无刷电动机的定子冲片

技术领域

本发明涉及一种单相直流无刷电动机的定子冲片,主要适用于冰箱风
扇用单相直流无刷电动机,属于单相直流无刷电动机所用定子冲片齿形的
优化技术。

背景技术

传统的用于单相直流无刷电动机的定子冲片,定子冲片的齿部采用不
对称结构(阶梯齿形或连续弧状齿形),提供电动机起动转矩,使电动机运
转。当定子冲片采用不对称阶梯齿形结构时,圆弧段过渡到阶梯段时,气
隙内磁能分布发生突变,电动机出力产生较大波动,转矩脉动高达约±
115.42%;而当定子冲片采用连续弧状齿形结构直接代替阶梯齿形时,电动
机最大起动转矩(最小气隙与最大气隙差)与平均出力(平均气隙大小)难以
平衡。因为,对于定子冲片的制造方法及要求相当高。相关技术人员也作
出了一系列改进,如中国专利文献号为CN202206207U于2012年4月25日
公开一种永磁伺服电机拼块式偏心定子冲片,它包括冲片本体,其特征是
所述的冲片本体由两个以上扇形单元定子冲片拼装组成,扇形单元定子冲
片上设有冲片槽,扇形单元定子冲片拼装后组成的冲片本体将冲片槽的槽
口构成封闭结构,冲片本体内圆处设有数量与转子极数相同的偏心圆弧,
该结构的扇形单元定子冲片底端采用偏心圆弧结构。据称,可使永磁伺服
电机气隙磁密波形正弦化,降低纹波转矩,并且采用封闭结构的冲片槽槽
口,可减小电机齿槽转矩,从而降低电机的脉动转矩,提高电机性能。但
是,其结构复杂,制造成本高,并且在实际运用中未能达到预期效果。因
此,有必要进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种能改善电动机内气隙磁密分布状况,降低
电动机转矩脉动,提高电动机起动转矩,并具有结构简单合理,设计巧妙,
性能优良,方便实用的单相直流无刷电动机的定子冲片,以克服现有技术
中的不足之处。

按此目的设计的一种单相直流无刷电动机的定子冲片,包括定子冲片,
其特征在于定子冲片的内弧为阶梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,
其圆弧采用偏置圆弧过渡,偏置方向指向对应定子齿部;其中偏置圆弧的
半径R与偏置前定子内弧半径R0,偏置圆弧的圆心偏置圆半径r,偏置圆弧
以中轴线为基准的圆心偏置的角度α,以及偏置圆弧与定子冲片的定子齿中
轴线交点偏移距离e之间的关系满足余弦定理,并可通过
R = ( R 0 + e ) 2 + r 2 - 2 r ( R 0 + e ) × cos ( α ) ]]>确定偏置圆弧的半径。

所述定子冲片的定子齿部为不对称结构,并采用偏置圆弧过渡。

所述偏置圆弧的圆心偏置圆的半径为r,其r的范围为0.25mm~1.5mm。

所述偏置圆弧以中轴线为基准的圆心偏置的角度为α,其α的范围为
-7.5°~7.5°。

所述偏置圆弧与定子冲片的定子齿中轴线交点偏移距离为e,其e的
范围为0~0.1mm。

所述定子冲片为一体成型,并设置有六个以上的冲片槽,相邻的冲片
槽内端口为不相接隔开状,所述定子冲片的内弧为阶梯齿形、不对称连续
弧状或偏心圆弧状,其内弧数量与转子极数以及冲片槽的数量相同。

本发明采用优化定子冲片内弧结构,重布阶梯齿形和连续弧状齿形冲
片结构气隙内的磁密分布,使磁密过渡趋于均匀,起动转矩提高约14.48%,
平均输出转矩提高0.6%,转矩脉动下降2.1%,改善了电动机的电磁噪音和
振动,提高了电动机的效率。在相同成本下,电动机电气性能得到提高,
其具有结构简单合理,设计巧妙,性能优良,方便实用等特点。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为一实施例一个齿部放大结构示意图。

图3为图2中A处放大结构示意图。

图4为一实施例定子极靴放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图4,一种单相直流无刷电动机的定子冲片,包括定子冲片
1,定子冲片1为一体成型,并设置有六个冲片槽5,相邻的冲片槽5内端
口为不相接隔开状,定子冲片1的内弧使用偏置圆弧2过渡,其数量与转
子极数以及冲片槽5的数量相同,偏置圆弧2的偏置方向4指向对应定子
齿部。

其中偏置圆弧2的半径R与偏置前定子内弧半径R0,偏置圆弧2的圆
心偏置圆3的半径r,偏置圆弧2以中轴线为基准的圆心偏置的角度α,偏
置圆弧2与定子冲片1的定子齿中轴线交点偏移距离e之间的关系满足余
弦定理,并可通过 R = ( R 0 + e ) 2 + r 2 - 2 r ( R 0 + e ) × cos ( α ) ]]>确定偏置
圆弧2的半径;并且圆心偏置半径r为0.25mm~1.5mm,偏置角度α为-7.5
°~7.5°,偏置圆弧2与定子冲片(1)的定子齿中轴线交点偏移距离e
为0~0.1mm。

当定子冲片1采用阶梯齿形结构时,所述偏置圆弧2以圆心偏置圆3
半径和偏置角度α确定的点为圆心,偏置圆弧2半径R可通过
R = ( R 0 + e ) 2 + r 2 - 2 r ( R 0 + e ) × cos ( α ) ]]>计算。

当定子冲片1采用连续弧状齿形结构时,过渡圆弧与定子齿中轴线交
点为定点,按上述技术方案偏置阶梯齿形结构的过渡圆弧,连接定子极靴
起始点、与中轴线交点、定子极靴终点,形成偏置圆弧2的连续弧状齿结
构。

上述为本发明的优选方案,本领域普通技术人员对其简单的变型或改
造,均落在本发明的保护范围之内。

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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102780374 A (43)申请公布日 2012.11.14 C N 1 0 2 7 8 0 3 7 4 A *CN102780374A* (21)申请号 201210228173.X (22)申请日 2012.07.02 H02K 29/03(2006.01) H02K 1/12(2006.01) (71)申请人佛山市威灵电子电器有限公司 地址 528311 广东省佛山市顺德区北滘镇工 业园二期 (72)发明人余丽梅 李煜 甘峰 金万兵 (74)专利代理机构佛山市粤顺知识产权代理事 务所 44264 代理人唐强熙 (54) 发明名称 单相直流无刷电动机的定子冲片。

2、 (57) 摘要 一种单相直流无刷电动机的定子冲片,包 括定子冲片,其特征在于定子冲片的内弧为阶 梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,其圆 弧采用偏置圆弧过渡,偏置方向指向对应定子 齿部;其中偏置圆弧的半径R与偏置前定子内 弧半径R 0 ,偏置圆弧的圆心偏置圆半径r,偏置 圆弧以中轴线为基准的圆心偏置的角度,以 及偏置圆弧与定子冲片的定子齿中轴线交点偏 移距离e之间的关系满足余弦定理,并可通过 确定偏置圆 弧的半径。本发明采用优化定子冲片内弧结构, 重布阶梯齿形和连续弧状齿形冲片结构气隙内的 磁密分布,使磁密过渡趋于均匀,起动转矩提高约 14.48%,平均输出转矩提高0.6%,转矩脉动下降 2。

3、.1%,改善了电动机的电磁噪音和振动,提高了电 动机的效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 4 页 1/1页 2 1.一种单相直流无刷电动机的定子冲片,包括定子冲片(1),其特征在于定子冲片(1) 的内弧为阶梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,其圆弧采用偏置圆弧(2)过渡,偏置方 向(4)指向对应定子齿部;其中偏置圆弧(2)的半径R与偏置前定子内弧半径R 0 ,偏置圆弧 (2)的圆心偏置圆(3)半径r,偏置圆弧(2)以中轴线为基准的圆心偏置的角度,以及偏 置圆弧。

4、(2)与定子冲片(1)的定子齿中轴线交点偏移距离e之间的关系满足余弦定理,并可 通过确定偏置圆弧(2)的半径。 2.根据权利要求1所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述定子冲片 (1)的定子齿部为不对称结构,并采用偏置圆弧(2)过渡。 3.根据权利要求1或2所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述偏置圆 弧(2)的圆心偏置圆(3)的半径为r,其r的范围为0.25mm1.5mm。 4.根据权利要求3所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述偏置圆弧 (2)以中轴线为基准的圆心偏置的角度为,其的范围为-7.57.5。 5.根据权利要求4所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特。

5、征在于所述偏置圆弧 (2)与定子冲片(1)的定子齿中轴线交点偏移距离为e,其e的范围为00.1mm。 6.根据权利要求1-5任一项所述单相直流无刷电动机的定子冲片,其特征在于所述定 子冲片(1)为一体成型,并设置有六个以上的冲片槽(5),相邻的冲片槽(5)内端口为不相 接隔开状,所述定子冲片(1)的内弧为阶梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,其内弧数 量与转子极数以及冲片槽(5)的数量相同。 权 利 要 求 书CN 102780374 A 1/2页 3 单相直流无刷电动机的定子冲片 技术领域 0001 本发明涉及一种单相直流无刷电动机的定子冲片,主要适用于冰箱风扇用单相直 流无刷电动机,属于单。

6、相直流无刷电动机所用定子冲片齿形的优化技术。 背景技术 0002 传统的用于单相直流无刷电动机的定子冲片,定子冲片的齿部采用不对称结构 (阶梯齿形或连续弧状齿形),提供电动机起动转矩,使电动机运转。当定子冲片采用不对 称阶梯齿形结构时,圆弧段过渡到阶梯段时,气隙内磁能分布发生突变,电动机出力产生较 大波动,转矩脉动高达约115.42%;而当定子冲片采用连续弧状齿形结构直接代替阶梯 齿形时,电动机最大起动转矩(最小气隙与最大气隙差)与平均出力(平均气隙大小)难 以平衡。因为,对于定子冲片的制造方法及要求相当高。相关技术人员也作出了一系列改 进,如中国专利文献号为CN202206207U于2012。

7、年4月25日公开一种永磁伺服电机拼块式 偏心定子冲片,它包括冲片本体,其特征是所述的冲片本体由两个以上扇形单元定子冲片 拼装组成,扇形单元定子冲片上设有冲片槽,扇形单元定子冲片拼装后组成的冲片本体将 冲片槽的槽口构成封闭结构,冲片本体内圆处设有数量与转子极数相同的偏心圆弧,该结 构的扇形单元定子冲片底端采用偏心圆弧结构。据称,可使永磁伺服电机气隙磁密波形正 弦化,降低纹波转矩,并且采用封闭结构的冲片槽槽口,可减小电机齿槽转矩,从而降低电 机的脉动转矩,提高电机性能。但是,其结构复杂,制造成本高,并且在实际运用中未能达到 预期效果。因此,有必要进一步改进。 发明内容 0003 本发明的目的旨在提。

8、供一种能改善电动机内气隙磁密分布状况,降低电动机转矩 脉动,提高电动机起动转矩,并具有结构简单合理,设计巧妙,性能优良,方便实用的单相直 流无刷电动机的定子冲片,以克服现有技术中的不足之处。 0004 按此目的设计的一种单相直流无刷电动机的定子冲片,包括定子冲片,其特征 在于定子冲片的内弧为阶梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,其圆弧采用偏置圆弧 过渡,偏置方向指向对应定子齿部;其中偏置圆弧的半径R与偏置前定子内弧半径R 0 , 偏置圆弧的圆心偏置圆半径r,偏置圆弧以中轴线为基准的圆心偏置的角度,以及偏 置圆弧与定子冲片的定子齿中轴线交点偏移距离e之间的关系满足余弦定理,并可通过 确定偏置圆弧。

9、的半径。 0005 所述定子冲片的定子齿部为不对称结构,并采用偏置圆弧过渡。 0006 所述偏置圆弧的圆心偏置圆的半径为r,其r的范围为0.25mm1.5mm。 0007 所述偏置圆弧以中轴线为基准的圆心偏置的角度为,其的范围为-7.5 7.5。 0008 所述偏置圆弧与定子冲片的定子齿中轴线交点偏移距离为e,其e的范围为0 0.1mm。 说 明 书CN 102780374 A 2/2页 4 0009 所述定子冲片为一体成型,并设置有六个以上的冲片槽,相邻的冲片槽内端口为 不相接隔开状,所述定子冲片的内弧为阶梯齿形、不对称连续弧状或偏心圆弧状,其内弧数 量与转子极数以及冲片槽的数量相同。 00。

10、10 本发明采用优化定子冲片内弧结构,重布阶梯齿形和连续弧状齿形冲片结构气隙 内的磁密分布,使磁密过渡趋于均匀,起动转矩提高约14.48%,平均输出转矩提高0.6%,转 矩脉动下降2.1%,改善了电动机的电磁噪音和振动,提高了电动机的效率。在相同成本下, 电动机电气性能得到提高,其具有结构简单合理,设计巧妙,性能优良,方便实用等特点。 附图说明 0011 图1为本发明一实施例结构示意图。 0012 图2为一实施例一个齿部放大结构示意图。 0013 图3为图2中A处放大结构示意图。 0014 图4为一实施例定子极靴放大结构示意图。 具体实施方式 0015 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

11、。 0016 参见图1图4,一种单相直流无刷电动机的定子冲片,包括定子冲片1,定子冲片 1为一体成型,并设置有六个冲片槽5,相邻的冲片槽5内端口为不相接隔开状,定子冲片1 的内弧使用偏置圆弧2过渡,其数量与转子极数以及冲片槽5的数量相同,偏置圆弧2的偏 置方向4指向对应定子齿部。 0017 其中偏置圆弧2的半径R与偏置前定子内弧半径R 0 ,偏置圆弧2的圆心偏 置圆3的半径r,偏置圆弧2以中轴线为基准的圆心偏置的角度,偏置圆弧2与 定子冲片1的定子齿中轴线交点偏移距离e之间的关系满足余弦定理,并可通过 确定偏置圆弧2的半径;并且圆心 偏置半径r为0.25mm1.5mm,偏置角度为-7.57.5。

12、,偏置圆弧2与定子冲片(1) 的定子齿中轴线交点偏移距离e为00.1mm。 0018 当定子冲片1采用阶梯齿形结构时,所述偏置圆弧2以圆心偏 置圆3半径和偏置角度确定的点为圆心,偏置圆弧2半径R可通过 计算。 0019 当定子冲片1采用连续弧状齿形结构时,过渡圆弧与定子齿中轴线交点为定点, 按上述技术方案偏置阶梯齿形结构的过渡圆弧,连接定子极靴起始点、与中轴线交点、定子 极靴终点,形成偏置圆弧2的连续弧状齿结构。 0020 上述为本发明的优选方案,本领域普通技术人员对其简单的变型或改造,均落在 本发明的保护范围之内。 说 明 书CN 102780374 A 1/4页 5 图1 说 明 书 附 图CN 102780374 A 2/4页 6 图2 说 明 书 附 图CN 102780374 A 3/4页 7 图3 说 明 书 附 图CN 102780374 A 4/4页 8 图4 说 明 书 附 图CN 102780374 A 。

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