[實用新型]一種定子及其相應的無刷直流電機和三相開關磁阻電機

有效

• 申請號: 201420744756.2
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN204258453U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 顧明
• 申請（專利權）人: 顧明
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K1/16;H02K29/08;H02K29/03
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;韓國勝

技術領域

本發明涉及電機領域，尤其涉及一種定子及其相應的無刷直流電機和三相開關磁阻電機。

背景技術

現有的電機定子鐵芯圓內分別分布著均等的槽和齒，并在齒槽中繞有三相或者二相繞組，對于這種傳統的電機在運轉時會產生諧波磁勢，造成電機脈動明顯，電機設計師在設計電機時力圖把消除諧波磁勢當作重要內容來設計。目前消除諧波磁勢的技術主要表現在于定子、轉子繞組：包括單、雙層疊式繞組、同心分布式繞組、分數槽分布式繞組上或轉子鐵芯形狀呈正弦狀，目的使氣隙電勢波呈正弦狀。雖然在采用上述對應的分布式繞組時消除一定量的諧波磁勢，但也帶來槽齒較多、齒諧波量增大、繞線工藝復雜、線圈端部較長、漏磁量增多及電阻電抗增大等問題，對電機效率、功率、轉矩產生下降的影響。而微型電機在實施分布繞組技術方案時往往操作較難。這就是微型電機功率因素提不高的原因。

發明內容

本發明提供一種定子，所述定子是通過改變其定子鐵心形狀，使極距變短而一極總的磁密不變，三齒極弧面氣隙呈相似于正弦規律分布狀，從而在電機運行時產生圓形旋轉磁場，降低了電機的脈動現象，使電機啟動平穩。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明公開了一種定子，包含大齒和小齒，所述大齒和所述小齒周期交替排列，相鄰的大齒齒身中性線與小齒齒身中性線之間的圓弧距離相同，若干條相同的齒槽伴生于大齒與小齒之間，大齒的齒頂弧面按正弦規律變化，大齒與?轉子間的大齒弧面氣隙為中間小、兩端大的正弦漸變氣隙，小齒與轉子間的小齒弧面氣隙為均勻氣隙且大于大齒兩端氣隙；在所述齒槽里嵌有線圈使構成的每相繞組的鐵芯分別由小齒、大齒、小齒依次排列組成，每相繞組與其相鄰繞組之間有一個共用的小齒，每相繞組極弧面氣隙呈相似于正弦規律分布狀。

進一步的技術方案是，所述大齒齒身寬度是所述小齒齒身寬度的二倍或二倍以上。

進一步的技術方案是，所述定子為內定子或外定子。

進一步的技術方案是，所述齒槽中心位置的槽口寬度為2㎜-3㎜。

進一步的技術方案是，所述定子作為單相或三相電機、多相電機或者發電機的定子使用。

一種帶有上述定子的無刷直流電機，還包括轉子和電子換相裝置，所述轉子上設有若干對平行充磁或者徑向充磁的N/S轉子永久磁極；所述換相裝置包括霍爾位置傳感器和轉子位置永久磁極，所述轉子位置永久磁極與轉子永久磁極同軸且極對數相同。

進一步的技術方案是，所述齒槽槽口寬度為2㎜-3㎜。

進一步的技術方案是，所述轉子永久磁極為斜形。

進一步的技術方案是，所述定子的齒槽和所述轉子永久磁極為斜形且呈交叉形狀，定子的齒槽與轉子永久磁極的斜度相等。進一步的技術方案是，所述無刷直流電機為二相無刷直流電機，所述定子包括A相繞組和B相繞組，所述A相繞組和所述B相繞組在空間上互為90°電角度，其中，每相繞組極數與所述轉子永久磁極極數相同，即所述齒槽個數是轉子永久磁極極數的四倍，轉子永久磁極的一極極距為(0.65-1.0)πD/P。D為轉子圓直徑，P為極數。

進一步的技術方案是，所述霍爾位置傳感器為二相，分別粘貼在空間位置?互為90°電角度的A相鐵芯磁極和B相鐵芯磁極軸中心線一側。

進一步的技術方案是，所述的轉子永久磁極兼作轉子位置永久磁極。

進一步的技術方案是，所述的二相無刷直流電機為二相無刷直流直線電機。

進一步的技術方案是，所述無刷直流電機為三相無刷直流電機，所述定子為包括A相繞組、B相繞組和C相繞組，所述A相繞組、所述B相繞組和所述C相繞組在空間上互為120°電角度，其中，每相繞組極數是所述轉子永久磁極極數的1/2，即所述齒槽個數是轉子永久磁極極數的三倍，所述轉子永久磁極的一極極距為(0.8-1.0)πD/P。D為轉子圓直徑，P為極數。

進一步的技術方案是，所述的轉子位置永久磁極與轉子永久磁極同軸且極對數相同，轉子位置永久磁極一極極距等于或小于轉子永久磁極一極極距且在空間位置上互為90°電角度。

進一步的技術方案是，所述霍爾位置傳感器為三相且在空間位置上互為120°電角度，分別設置在A相繞組、B相繞組和C相繞組的中性線處。

進一步的技術方案是，所述的三相無刷直流電機為三相無刷直流直線電機。