无刷电机降噪装置制造方法及图纸

技术编号:13802505 阅读:67 留言:0更新日期:2016-10-07 11:58
本实用新型专利技术揭示了一种8极12槽无刷电机降噪装置,其包括电机转子、电机定子和转轴,电机定子包括定子轭部、定子齿部,以及形成于定子齿部间的数个齿槽。定子齿部中心线两侧设有两个增大电机定子与电机转子耦合处磁阻的辅助槽,该辅助槽为具有一定深度的矩形辅助槽或一定半径的半圆形辅助槽,两个辅助槽之间形成一定的夹角。同时,改变电机转子的结构,使电机转子外圆为非同心圆结构。通过改变电机定转子结构,增大定转子耦合处的磁阻,具有降低气隙磁密,减少磁拉力,减少振动和噪音,提高电机工作效率等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电机降噪
,尤其是涉及一种无刷电机降噪装置
技术介绍
随着家电工业的发展,永磁无刷电动机愈来愈受到重视,由于其使用了高性能的永磁材料做转子磁极,具有电机体积小、重量轻、效率高等优点。其转矩特性与直流电机一样,具有调节控制方便、调速范围广、动态响应等特点。永磁无刷电机不但能代替一般的直流电动机使用,而且在数控机床、加工中心、智能机器人等要求高精度的应用场合,作为交流伺服电动机得到广泛的应用。永磁无刷电机在较大的转速范围内可以获得较高的效率,更适合家电变频的需要,因此,在空调、冰箱、洗衣机等产品中,逐步由常规的单相异步电动机驱动向永磁无刷电机变频调速发展。近些年来,永磁无刷电机在绕组结构方面,有了显著的改变,从原来常用的三相分布绕组改变为三相集中绕组。集中绕组的优点是绕组端部缩短,导线用量减少,绕组线圈电阻降低,铜耗减少,电机效率提高,制造周期缩短。但是集中绕组也带来一定的缺点,主要是电机的绕组因数减小,定子磁动势中谐波含量增加及定子齿、齿槽对磁场分布的影响增大,使电机的脉动转矩增大。齿槽转矩脉动是由于定子齿槽的存在,使得转子磁体与对应的电枢表面的气隙磁导不均匀。当转子旋转时,磁路磁阻发生变化,引起转矩脉动。齿槽转矩脉动与定子电流无关,是电机本身构造所存在的缺陷。当转矩频率与定子或转子的机械共振频率一致时,齿槽转矩脉动和噪声将被放大,影响电机运转平稳性,
振动噪音大。现有的无刷电机定子上的定子齿部,定子齿部端部结构多呈现为凹圆弧面结构,转子磁极端面为圆弧面结构。电机定子与电机转子之间形成径向气隙。现有的无刷直流电机在通电时,转子磁铁的磁力线聚集在转子磁极,与定子绕组产生的磁力线耦合,耦合处的磁通量增大。磁密与磁通量通过的面积有关,在磁通量一定的情况下,面积越小,磁密越大。而磁拉力与磁密的平方成正比,磁密增大,磁拉力越大。定转子相对运动时,定子上两个对称的定子齿部与电机转子上两个相对应的转子磁极会产生很大的磁拉力,也即耦合处的磁拉力最大,该磁拉力会使定子外圆产生机械变形,该机械变形会传递给机壳,产生巨大的噪音,同时会降低电机的工作效率。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种无刷电机的降噪装置,通过改变电机定转子的结构,增大电机转子与电机定子耦合处的磁阻,降低磁密,减小磁拉力,减少噪声,提高电机的工作效率。为实现上述目的,本技术提出如下技术方案:包括电机转子和电机定子,所述电机定子包括定子齿部和形成于定子齿部间的数个齿槽,所述定子齿部上设有两个增大电机定子与电机转子耦合处磁阻的辅助槽,所述辅助槽与转轴轴心的连线的夹角为7度至15度。优选地,所述辅助槽为矩形辅助槽或半圆形辅助槽。优选地,辅助槽对称设于定子齿部中心线两侧。优选地,所述定子齿部上与电机转子相对的面为增大电机定子与电机转子间磁阻的平面。优选地,所述电机定子还包括定子轭部,所述定子轭部靠近于定子的外圆面,所述齿槽为自定子齿部间的内圆面向内凹设形成。优选地,所述电机转子包括转轴及设于转轴上的转子磁极,所述转子磁极具有半径为R1的外圆弧面,所述电机转子具有半径为R2的外圆面,
电机转子的圆心与所述转轴的轴心相同,R1和R2的关系为:0.7R2<R1<0.9R2。优选地,所述电机转子上设有转子磁铁,所述转子磁铁以转轴为中心,中心对称的分布在所述电机转子上,所述转子磁铁中心线过所述转轴的轴心。优选地,所述转子磁极的圆心位于转轴的外圆周面上。优选地,所述转子磁极在径向方向上的厚度以所述转子磁铁中心线上为最大值,并向两侧逐渐减小。优选地,所述两个相邻的转子磁极的外圆弧面之间形成有增大磁阻的凹弧槽。当电机转子在电机定子内高速旋转时,定子上两个对称的定子齿部与电机转子上两个相对应的转子磁极耦合处磁通量最大,磁密高,因为磁拉力与磁密的平方成正比,因此,相对称的两个定子齿部会受到很大的向内的磁拉力。其余的定子齿部受到较小的向内的磁拉力,电机定子在这样不平衡拉力下产生椭圆形的形变,该形变会使电机产生很大的振动和噪音。定子齿部与转子磁极耦合时磁通大,磁密高,因而通过增大磁阻,降低磁密,就可以降低对称的定子齿部向内的磁拉力,在定子齿部设置两个或多个具有一定深度的矩形辅助槽或者半圆形辅助槽。通过添加辅助槽,有效的增大耦合处的磁阻,降低耦合处的磁密,进一步的减小齿槽矩形波动,减小磁拉力,减小定子的变形,最终减小振动和噪音。本技术的有益效果是:通过改变电机定转子的结构,在定子齿部中部设置两个或多个具有一定深度的矩形辅助槽或半圆形辅助槽;改变电机转子的结构,使其外圆面为非同心圆结构,从而增大了电机定子与转子耦合处磁阻,降低磁密,降低径向磁拉力,减少噪音,提高电机的工作效率。同时,电机定转子结构简单,易于制造,节省成本。附图说明图1是本技术的定转子剖视示意图;图2是本技术的设置辅助槽的电机定子结构示意图;图3是本技术的电机转子剖视示意图;图4是本技术的实施例示意图;图5是本技术的实施例感应电动势和转矩波动对比图。附图标记:1、电机定子,11、定子轭部,12、定子齿部,121、定子齿部一,122、定子齿部二,123、定子齿部三,124、定子齿部四,125、定子齿部五,126、定子齿部六,127、定子齿部七,128、定子齿部八,129、定子齿部九,1210、定子齿部十,1211、定子齿部十一,1212、定子齿部十二,13、齿槽,14、辅助槽,2、电机转子,21、转子磁极,211、转子磁极一,212、转子磁极二,213、转子磁极三,214、转子磁极四,215、转子磁极五,216、转子磁极六,217、转子磁极七,218、转子磁极八,22、转子磁铁,23、转子轭部,24、凹弧槽,3、转轴。具体实施方式下面将结合本技术的附图,对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。结合图1所示,本技术所揭示的一种可以广泛应用于电动自行车、割草机、汽车空调压缩机的一个内嵌式8极12槽无刷电机的降噪装置,其包括电机定子1、电机转子2,其中,电机定子1包括定子轭部11、定子齿部12以及形成于定子齿部间的齿槽13,所述定子轭部11靠近电机定子1的外圆面,所述齿槽13为自定子齿部12间的内圆面向内凹设形成;电机转子2包括转轴3以及设于转轴上的转子磁极21,还包括设于电机转子上的转子磁铁22。如图2所示,为集中式绕组、8极12槽的三相电机的电机定子1,所
述电机定子1包括环状背部和从该环状背部的内壁向内延伸出的12个定子齿部12,12个定子齿部12均匀分布于电机定子1的圆周方向上。两个相邻的定子齿部12之间形成齿槽13,电机定子1与电机转子2之间形成有径向气隙。为了增大电机定子1与电机转子2耦合处的磁阻,降低磁密,减小磁拉力,在定子齿部12磁密高处设置辅助槽14来增大磁阻,降低磁密。通过在电机定子齿部12设置数个增大磁阻的矩形辅助槽或者半圆形辅助槽,优选为设有两个矩形辅助槽的电机定子结构。无刷电机的齿槽转矩的波动由定子齿部12和转子磁极21的磁场相互作用决定,而气隙磁密对齿槽转矩的波动影响很大。本实施例中的电机定子齿部12是平面结构,与凹弧面相比,电机定子齿部12与转子磁极21间的径向本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无刷电机降噪装置,其特征在于,包括电机转子和电机定子,所述电机定子包括定子齿部和形成于定子齿部间的数个齿槽,所述定子齿部上设有两个增大电机定子与电机转子耦合处磁阻的辅助槽,所述辅助槽与转轴轴心的连线的夹角为7度至15度。

【技术特征摘要】
1.一种无刷电机降噪装置,其特征在于,包括电机转子和电机定子,所述电机定子包括定子齿部和形成于定子齿部间的数个齿槽,所述定子齿部上设有两个增大电机定子与电机转子耦合处磁阻的辅助槽,所述辅助槽与转轴轴心的连线的夹角为7度至15度。2.根据权利要求1所述的无刷电机降噪装置,其特征在于,所述辅助槽为矩形辅助槽或半圆形辅助槽。3.根据权利要求1所述的无刷电机降噪装置,其特征在于,所述辅助槽对称设于定子齿部中心线两侧。4.根据权利要求1所述的无刷电机降噪装置,其特征在于,所述定子齿部上与电机转子相对的面为增大电机定子与电机转子间磁阻的平面。5.根据权利要求1所述的无刷电机降噪装置,其特征在于,所述电机定子还包括定子轭部,所述定子轭部靠近于定子的外圆面,所述齿槽为自定子齿部间的内圆面向内凹设形成。6.根据权利要求1所述的无刷电机降噪装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹凌飞
申请(专利权)人:苏州市润豪电机有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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