專利名稱：一種低齒槽轉矩的直流無刷電機定、轉子裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機技術領域，特別是一種低齒槽轉矩的直流無刷電機定、轉子裝置。
背景技術：
齒槽轉矩是具有齒槽的永磁電機的一種固有現象，它是在電樞繞組不通電的情況 下，由永磁體磁場與電樞鐵芯的齒槽相互作用而在圓周方向上產生的轉矩。隨著永磁材料 性能的不斷提高，永磁電機越來越廣泛的應用于高性能的速度和位置控制系統，而現有技 術中，永磁電機的齒槽轉矩普遍較大，直接影響電機在速度控制系統種的低速和在位置控 制系統中的精確定位。
發明內容針對現有產品存在的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種齒槽轉矩 較小、啟動及低速運行性能較好的直流無刷電機定、轉子裝置。本實用新型所采取的技術方案是設計一種低齒槽轉矩的直流無刷電機定、轉子裝 置包括定子鐵芯1、磁瓦3、轉子5和裝于其中間的轉子軸4，定子鐵芯1內孔周圍開有至 少三個以上的齒槽，每個齒槽形成一個定子磁極2 ；至少一對以上的磁瓦3固定在轉子5的 外柱面上；轉子5套裝入定子鐵芯1內孔中；A、磁瓦3的外表面的兩邊形成削角邊6，使得磁瓦3的中間厚度厚于兩邊；B、定子鐵芯1內部每兩個相鄰的定子磁極2的寬度不等。削角邊6可為直線也可為曲線。本實用新型低齒槽轉矩的直流無刷電機定、轉子裝置，由于采取將磁瓦的外表面 的兩邊進行削角，使得磁瓦中間厚度厚于兩邊，磁瓦逼近一個定子磁極時，其與定子磁極的 氣隙較大，使得此時產生的齒槽轉矩顯著降低。同時，還采取了將定子鐵芯內部每兩個相鄰 的定子磁極的寬度設計為不相等的，轉子在旋轉時，當磁瓦的一邊緣剛好處于定子磁極中 心線上時，該磁瓦的另一邊緣并不處于定子槽口中心線上，而是有些偏移，正是由于這種偏 移分散了齒槽轉矩，因而，有效地降低了齒槽轉矩。經過試驗，本實用新型與現有產品相比， 能夠消弱齒槽轉矩達90%以上，可有效消除由于齒槽轉矩引起的啟動及低速運行的劣化， 確保電機能穩定運行于低速狀態并能在位置控制系統中做到精確定位，同時，電機的工作 效率亦得到適當的提升。
圖1是本實用新型的主剖示意圖；圖2是現有同類產品的主剖示意圖。圖中1是定子鐵芯，2是定子磁極，3是磁瓦，4是轉子軸，5是轉子，6是削角邊，OA 是定子磁極中心線，OB是定子槽口中心線；Γ是現有同類產品的定子鐵芯，2、是現有同類產品的定子磁極，3、是現有同類產品的磁瓦，4、是現有同類產品的轉子軸，5、是現有同類 產品的轉子，定子CTA—是現有同類產品的定子磁極中心線，是現有同類產品的定子槽 口中心線。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步的說明。本實施例是由定子鐵芯1、定子磁極2、磁瓦3、轉子軸4和轉子5構成。定子鐵芯1的中間開有裝置轉子的內孔，在該內孔的周圍開有至少三個以上的齒 槽(本實施例設計為9個，也可為5個或7個或其它個數)，每個齒槽形成一個定子磁極2， 每兩個相鄰的定子磁極2的寬度不等(可以設計為每相間隔的兩個定子磁極2的寬度相 等，也可設計為各個定子磁極2的寬度均不相等，還可設計為其它情況下的每兩個相鄰的 定子磁極2的寬度不等)。磁瓦3的外表面的兩邊形成削角邊6 (該削角邊6可為直線，也可為曲線；當為曲 線時，可為圓弧曲線段，也可為雙曲線段，還可為正弦波曲，或為其它形狀的曲線。當為直線 時，其起點處于垂直點時與水平方向的夾角一般取5-75°，優化的夾角范圍為15-35° )， 使得磁瓦3的中間厚度厚于兩邊。至少一對以上的磁瓦3 (本實施例設計為3對，也可為1 對或2對或4對或其它數的對數)粘貼固定在轉子5的外柱面上。轉子5的中間裝置轉子軸4，一并套裝入定子鐵芯1內孔中，形成本實用新型的直 流無刷電機定、轉子裝置。電機工作時，轉子5在定子鐵芯1內孔中圍繞轉子軸4作圓周方向旋轉，旋轉方向 可為順時針或逆時針。由于磁瓦3中間厚度比兩邊厚，轉子5在旋轉過程中，當磁瓦3在逼近一個定子磁 極2時，由于其與定子磁極2的氣隙較大，此時產生的齒槽轉矩較小 ’轉子5繼續旋轉，磁瓦 3逐漸進入到定子磁極2的底部，氣隙逐漸縮小到最小，此時，產生的齒槽轉矩最大 ’轉子5 繼續旋轉，當磁瓦3逐漸退出到定子磁極2的邊緣時，氣隙又逐漸增大到最大，產生的齒槽 轉矩逐漸縮小到最小；在轉子旋轉過程中如此反復。由于磁瓦3在逼近一個定子磁極2時， 其與定子磁極2的氣隙較大，使得此時產生的齒槽轉矩顯著降低。由于相鄰定子磁極2的寬度不等，轉子5在旋轉過程中，當磁瓦3的一邊緣剛好處 于定子磁極2的中心線OA上時，該磁瓦3的另一邊緣并不處于定子槽口中心線0B上，而是 有些偏移，正是由于這種偏移分散了齒槽轉矩，使得總的齒槽轉矩明顯下降。(現有產品由 于相鄰定子磁極2、的寬度相等，轉子5、在旋轉過程中，當磁瓦;T的一邊緣剛好處于定子 磁極2、的中心線上時，該磁瓦3、的另一邊緣正好處于定子槽口中心線上，這樣 以來，齒槽轉矩正處于最大值)。結合不等寬的定子磁極與不均勻厚度的磁瓦，本實用新型的直流無刷電機定、轉 子裝置，可有效降低齒槽轉矩達90%，而且，其電機的工作效率亦得到適當的提升。本實用新型的低齒槽轉矩的直流無刷電機定、轉子裝置，可適用于各種直流無刷 電機。
權利要求1.一種低齒槽轉矩的直流無刷電機定、轉子裝置，包括定子鐵芯(1)、磁瓦(3)、轉子 (5)和裝于其中間的轉子軸(4)，定子鐵芯(1)內孔周圍開有至少三個以上的齒槽，每個齒 槽形成一個定子磁極(2)；至少一對以上的磁瓦(3)固定在轉子(5)的外柱面上；轉子(5) 套裝入定子鐵芯(1)內孔中；其特征在于A、磁瓦(3)的外表面的兩邊形成削角邊(6)，使得磁瓦(3)的中間厚度厚于兩邊；B、定子鐵芯(1)內部每兩個相鄰的定子磁極(2)的寬度不等。
2.根據權利要求1所述的低齒槽轉矩的直流無刷電機定、轉子裝置，其特征在于削角 邊(6)可為直線也可為曲線。
專利摘要本實用新型公開的一種低齒槽轉矩的直流無刷電機定、轉子裝置，涉及電機技術領域，由定子鐵芯1、定子磁極2、磁瓦3、轉子軸4和轉子5構成，定子鐵芯1的中間開有裝置轉子的內孔，在該內孔的周圍開有至少三個以上的齒槽，每個齒槽形成一個定子磁極2，每兩個相鄰的定子磁極2的寬度不等。具有齒槽轉矩較小、啟動及低速運行性能較好等特點，可適用于各種直流無刷電機。
文檔編號H02K1/14GK201781395SQ20102019255
公開日2011年3月30日 申請日期2010年5月11日 優先權日2010年5月11日
發明者吳化新, 唐新榮, 聶葆生 申請人:湖南科力電機股份有限公司