[發(fā)明專利]電機(jī)及其轉(zhuǎn)子

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810217601.2
• 申請(qǐng)日: 2008-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101741157A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦銳鋒;劉飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德昌電機(jī)(深圳)有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/26
• 分類號(hào): H02K1/26;H02K3/12;H02K3/28;H02K15/02
• 代理公司: 深圳市德力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44265
• 代理人: 林才桂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機(jī)，更具體地，涉及電機(jī)的轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電磁噪音，電機(jī)常見(jiàn)的一種電磁噪音是諧波噪音(harmonic?noise)，諧波噪音的產(chǎn)生原因主要是轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)(torque?ripple)。具體地，電機(jī)的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，電機(jī)內(nèi)的電流、磁場(chǎng)、線圈相對(duì)于磁極的位置等等都會(huì)發(fā)生周期性的變化。圖1是現(xiàn)有的一種電機(jī)采用的12槽轉(zhuǎn)子的徑向橫截面的示意圖，圖2是這種電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波噪音的分布示意圖。在圖2中，橫坐標(biāo)表示噪音的頻率，單位為Hz(赫茲)；縱坐標(biāo)表示電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為RPM(圈/分鐘)；二維坐標(biāo)系中的色塊表示噪音的強(qiáng)度，單位為dB(分貝)，其中，色塊越淡表示噪音的強(qiáng)度越小。從圖2可以看到，現(xiàn)有的這種電機(jī)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的諧波噪音中，比較明顯的諧波噪音包括12次諧波(12th)及其整數(shù)倍的諧波，例如24次諧波(24th)、36次諧波(36th)、48次諧波(48th)、60次諧波(60th)以及72次諧波(72nd)等等。

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)電磁噪音的降低提出了更高的要求。尤其是HVAC(加熱、通風(fēng)以及空調(diào))領(lǐng)域，電機(jī)的諧波噪音要足夠小，以免影響人們的生活和工作。

現(xiàn)有的一種降低電機(jī)諧波噪音的方法是在轉(zhuǎn)子的齒的齒冠表面構(gòu)造輔助槽(dummy?slot)，如圖3所示，在第一齒的齒冠21’上的輔助槽31’、在第二齒的齒冠22’上的輔助槽32’。在本發(fā)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“齒冠”是指位于齒的頂部的部分，而支撐“齒冠”的部件稱為“齒身”，“齒冠”和“齒身”構(gòu)成“齒”；而術(shù)語(yǔ)“輔助槽”是指不繞線的槽，而繞線的槽則稱為“實(shí)槽”或者“線圈槽”，例如第一齒和第二齒所形成的槽41’稱為實(shí)槽或者線圈槽。輔助槽的存在，使得槽的總數(shù)量(包括實(shí)槽的數(shù)量和輔助槽的數(shù)量)增加，進(jìn)一步導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行時(shí)齒槽轉(zhuǎn)矩(cogging?torque)的頻率增加，引起齒槽轉(zhuǎn)矩的幅值減小，從而降低了諧波含量的幅值，改善了電機(jī)的諧波噪音。

但是，輔助槽的存在，也導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子與定子的磁鐵之間的氣隙增大，而氣隙的增大降低了電機(jī)的性能。

因此，亟需發(fā)明一種既能夠降低諧波噪音又不需要增大氣隙的電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種降低諧波噪音的電機(jī)。為此，本發(fā)明提供的電機(jī)包括定子和安裝在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，其中，所述轉(zhuǎn)子至少包括徑向伸出的相鄰的第一齒、第二齒和第三齒，所述第一齒和所述第二齒的夾角為n度，且所述第一齒隨著所述轉(zhuǎn)子朝所述第二齒轉(zhuǎn)動(dòng)n度后，所述第二齒與轉(zhuǎn)動(dòng)之前的第三齒不完全重合。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一齒與所述第二齒之間的夾角不等于所述第二齒與所述第三齒之間的夾角，使得第一齒轉(zhuǎn)動(dòng)到第二齒的位置后，轉(zhuǎn)動(dòng)后的第二齒的齒身與轉(zhuǎn)動(dòng)前的第三齒的齒身不完全重合。

在另外一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第二齒的齒冠的寬度與第三齒的齒冠的寬度不同，從而使得使得第一齒轉(zhuǎn)動(dòng)到第二齒的位置后，轉(zhuǎn)動(dòng)后的第二齒的齒冠與轉(zhuǎn)動(dòng)前的第三齒的齒冠不完全重合。由于相鄰的兩個(gè)齒冠之間就是線圈槽的槽開(kāi)口，因此，齒冠不完全重合將會(huì)導(dǎo)致槽開(kāi)口的大小不完全相等或者槽開(kāi)口在轉(zhuǎn)子的周向分布不均勻。

與現(xiàn)有的電機(jī)相比，本發(fā)明的電機(jī)轉(zhuǎn)子的齒在轉(zhuǎn)子周向是非對(duì)稱分布的，使得各個(gè)齒在電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒距之前、之后未完全重合，打破了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)原有的磁場(chǎng)變化的周期性，破壞了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的周期性，降低了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的諧波含量，進(jìn)而改善了電機(jī)的諧波噪音。另一方面，不需要增大轉(zhuǎn)子與定子的磁鐵之間的氣隙，從而避免了由于氣隙增大而引起的電機(jī)性能下降。

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(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。

附圖說(shuō)明

附圖中：

圖1是現(xiàn)有的一種電機(jī)的12槽轉(zhuǎn)子的橫截面的示意圖；

圖2是圖1所示的電機(jī)的諧波噪音分布情況的示意圖；

圖3是現(xiàn)有的另一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子的橫截面的示意圖；

圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)子的橫截面的示意圖；

圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)子的橫截面的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)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(jiàn)。

第一實(shí)施例

圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的電機(jī)的轉(zhuǎn)子的橫截面的示意圖。參考圖4，該電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括徑向伸出的12個(gè)齒，每個(gè)齒均包括徑向伸出的齒身和位于齒的頂部的齒冠，例如齒1包括齒身11和齒冠21，齒2包括齒身12和齒冠22，齒3包括齒身13和齒冠23。