一種內置式永磁同步電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電機結構的設計技術領域，具體涉及一種內置式永磁同步電機。
【背景技術】
[0002]電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，其主要作用是產生驅動轉矩，作為電器或各種機械的動力源。
[0003]電機按其結構和工作原理可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機，同步電動機通常又包括永磁同步電動機、磁阻同步電動機以及磁滯同步電動機。
[0004]目前，電機的能效指標日益受到政府和市場的重視，在白色家電領域亦如此。滾筒洗衣機中常用的串激電機、變頻感應電機、直驅永磁無刷電機很難在效率上進一步突破，因此皮帶輪驅動永磁同步電機在效率以及價格上的優勢就顯得尤為突出。
[0005]永磁同步電機按照其轉子結構形式可分為磁鋼表貼式與內置式，內置式永磁同步電機的結構強度高，凸極比大，易于弱磁擴速，同時弱磁運行效率高，尤其適用于洗衣機這種低速與超高速交替運行的應用場合。永磁同步電機反電勢波形的正弦度是電磁設計的重要指標，因為反電勢諧波會影響電機的運行效率，產生噪聲、振動。
[0006]傳統內置式永磁同步電機定子齒部面向氣隙的部分為同心圓弧邊，通過將轉子的外輪廓做成多段線，使得定子齒部距轉子的外圈距離不等(如圖3所示)，從而構成不均勻氣隙來優化反電勢波形，但將轉子外輪廓進行多段線設計難度大，且在每極每相槽數q =1/2的極槽配合中應用效果不理想，難以優化電機性能及消弱電機噪聲及振動。
[0007]因此，鑒于以上問題，有必要提出一種新型的永磁同步電機結構，無需對轉子的外圈進行多段設計，僅對定子齒部結構進行合理化的調整，使得電機定子內圈到轉子外圈間為非等距，從而構成不均勻氣隙，可有效優化電機性能，明顯改善電機的反電勢波形、有效削弱齒槽轉矩，抑制電機的噪聲、振動。
【發明內容】
[0008]有鑒于此，本發明提供了一種內置式永磁同步電機，通過將定子鐵芯的齒部相對氣隙的一側設計為直線形或互不同心的弧形結構，無需對轉子的外圈進行多段設計，轉子的外圈可為傳統的圓形結構，即可使得電機定子內圈到轉子外圈間為非等距，從而構成不均勻氣隙，可有效優化電機性能，明顯改善電機的反電勢波形、有效削弱齒槽轉矩，抑制電機的噪聲、振動。
[0009]根據本發明的目的提出的一種內置式永磁同步電機，包括定子與轉子，所述定子內圈與所述轉子外圈間留有氣隙，所述定子包括定子鐵芯與繞組，所述定子鐵芯的齒部相對氣隙的一側為直線形或互不同心的弧形結構，所述轉子的外圈為圓形結構，且該齒部與轉子外圈間為非等距的氣隙空間。
[0010]優選的，所有定子鐵芯的齒部形狀均相同。
[0011]優選的，所述定子鐵芯的齒部相對氣隙的一側成型有一個或多個弧形凹槽，且所述弧形凹槽的邊沿及底部到所述轉子外圈的距離均不相等。
[0012]優選的，所述定子與轉子的極槽配合為12槽8極、9槽6極、或6槽4極，且每極每相槽數q = 1/2。
[0013]優選的，所述繞組為鋁線繞組或銅線繞組。
[0014]優選的，所述轉子的永磁材料為鐵氧體或釹鐵硼。
[0015]優選的，所述轉子的外徑為10-82mm。
[0016]優選的，所述轉子的外徑為69mm。
[0017]與現有技術相比，本發明公開的內置式永磁同步電機的優點是:
[0018]通過將定子鐵芯的齒部相對氣隙的一側設計為直線形或互不同心的弧形結構，無需對轉子的外圈進行多段設計，轉子的外圈可為傳統的圓形結構，即可使得電機定子內圈到轉子外圈間為非等距，從而構成不均勻氣隙，可有效優化電機性能，明顯改善電機的反電勢波形、有效削弱齒槽轉矩，抑制電機的噪聲、振動。
[0019]現有技術在進行轉子外輪廓的多段線設計時需反復嘗試，并無成熟的理論指導，操作復雜。且在每極每相槽數q = 1/2的極槽配合下削弱諧波的效果不甚理想，本發明中轉子外圈可為正圓，僅調節定子齒部形狀即可，相較現有技術設計簡單，操作方便，容易實施。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發明一實施例的結構示意圖。
[0022]圖2為圖1中A處的放大示意圖。
[0023]圖3為現有技術一內置式永磁同步電機的局部結構示意圖。
[0024]圖4為定子齒部分別為同心圓弧邊與直邊的反電勢波形對比圖。
[0025]圖5為定子齒部分別為同心圓弧邊與直邊的諧波對比圖。
[0026]圖6為定子齒部分別為同心圓弧邊與直邊的齒槽轉矩對比圖。
[0027]圖中的數字或字母所代表的相應部件的名稱:
[0028]1、定子2、轉子11、定子鐵芯12、繞組。
【具體實施方式】
[0029]傳統內置式永磁同步電機定子齒部面向氣隙的部分為同心圓弧邊，通過將轉子的外輪廓做成多段線，使得定子齒部距轉子的外圈距離不等，從而構成不均勻氣隙來優化反電勢波形，但將轉子外輪廓進行多段線設計難度大，且在每極每相槽數q = 1/2的極槽配合中應用效果不理想，難以優化電機性能及消弱電機噪聲及振動。
[0030]本發明針對現有技術中的不足，提供了一種內置式永磁同步電機，通過將定子鐵芯的齒部相對氣隙的一側設計為直線形或互不同心的弧形結構，無需對轉子的外圈進行多段設計，轉子的外圈可為傳統的圓形結構，即可使得電機定子內圈到轉子外圈間為非等距，從而構成不均勻氣隙，可有效優化電機性能，明顯改善電機的反電勢波形、有效削弱齒槽轉矩，抑制電機的噪聲、振動。
[0031]根據本發明的目的提出的一種內置式永磁同步電機，包括定子與轉子，所述定子內圈與所述轉子外圈間留有氣隙，所述定子包括定子鐵芯與繞組，所述定子鐵芯的齒部相對氣隙的一側為直線形或互不同心的弧形結構，所述轉子的外圈為圓形結構，且該齒部與轉子外圈間為非等距的氣隙空間。
[0032]優選的，所有定子鐵芯的齒部形狀均相同。
[0033]優選的，所述定子鐵芯的齒部相對氣隙的一側成型有一個或多個弧形凹槽，且所述弧形凹槽的邊沿及底部到所述轉子外圈的距離均不相等。
[0034]優選的，所述定子與轉子的極槽配合為12槽8極、9槽6極、或6槽4極，且每極每相槽數q = 1/2。
[0035]優選的，所述繞組為鋁線繞組或銅線繞組。
[0036]優