一种永磁同步电机及其定子制造技术

本实用新型专利技术请求保护一种永磁同步电机及其定子，定子包括有机座，机座内具有圆形内壁，圆形内壁上设置有若干定子齿部，各个定子齿部均包括有齿根和齿冠，各个齿根的第一端固定设置在圆形内壁上并形成圆形阵列，齿冠固定设置在齿根的第二端，各个齿根之间间隔形成绕组槽，各个齿冠之间间隔形成绕组口，齿冠面朝圆形内壁圆心的一面为外凸的凸弧面。永磁同步电机包括上述定子，机座内设置有转子，凸弧面和转子之间具有不均匀的气隙。齿冠面朝圆形内壁圆心的一面为外凸的凸弧面使得定子与转子间形成不均匀的气隙，齿冠面左右两边的气隙大小大于中间的气隙大小，能有效的降低气隙中磁密的谐波，从而能有效的降低电机反电势的谐波。从而能有效的降低电机反电势的谐波。从而能有效的降低电机反电势的谐波。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机及其定子


[0001]本技术涉及电机
，更具体地说，它涉及一种永磁同步电机及其定子。

技术介绍

[0002]电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。目前市面上有很多关于电机的产品及其改进，大多是针对如何提高电机的转换效率提出的改进，如公告号为CN205847039U的技术专利公开了一种不均匀气隙直流无刷电机，其包括有定子和转子，转子表面开有若干安装磁钢的凹槽；磁钢表面呈与转子轴心不同的圆弧状，使转子的每片磁钢之间形成从磁钢中部向两侧均匀增大的气隙，通过有规律的不均匀气隙减少电机的谐波铁损和铜损。但是其没有对定子提出改进，其减少的损耗也十分有限。
[0003]结合以上原因，如何进一步提高电机的效率，减少电机的损耗正是本申请所考虑的问题所在。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，一方面，提供一种定子，该定子能够降低电机反电势的谐波。
[0005]为实现上述目的，提供了如下技术方案：
[0006]一种定子，其包括有机座，机座内具有圆形内壁，圆形内壁上设置有若干定子齿部，各个定子齿部均包括有齿根和齿冠，各个齿根的第一端固定设置在圆形内壁上并形成圆形阵列，齿冠固定设置在齿根的第二端，各个齿根之间间隔形成绕组槽，各个齿冠之间间隔形成绕组口，齿冠面朝圆形内壁圆心的一面为外凸的凸弧面。
[0007]另一方面，提供一种永磁同步电机。
[0008]该永磁同步电机包括上述定子，机座内设置有转子，凸弧面和转子之间具有不均匀的气隙。/>[0009]综上所述，上述技术方案具有以下有益效果：
[0010](1)、齿冠面朝圆形内壁圆心的一面为外凸的凸弧面使得定子与转子间形成不均匀的气隙，齿冠面左右两边的气隙大小大于中间的气隙大小，能有效的降低气隙中磁密的谐波，从而能有效的降低电机反电势的谐波。
[0011](2)、使得电机反电势波形更加接近与正弦波，电机与正弦波控制匹配，能有效降低电机噪音，提高出力及效率，降低温升。
[0012](3)、能有效的降低电机绕组槽转矩，转矩波动，能很好的降低电机运行的振动，噪音，提高电动车骑行的舒适性。
[0013](4)、对于表贴式结构永磁同步电机，可以使得转子及磁钢不用再修形，从而能有效降低磁钢制造中的材料浪费，很好的降低磁钢的成本。
附图说明
[0014]图1为一种永磁同步电机的整体截面图示意图；
[0015]图2为一种定子的放大图结构示意图；
[0016]图3为一种定子的空气槽结构示意图；
[0017]图4为一种永磁同步电机的整体截面图示意图；
[0018]图5为一种永磁同步电机的参数标记示意图。
[0019]附图标记：10、机座；11、圆形内壁；20、定子齿部；21、齿根；22、齿冠；221、凸弧面；30、绕组槽；40、绕组口；50、空气槽；60、气隙；70、转子；71、电枢绕组；72、磁钢。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例，对本技术进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0021]如图1和图2所示，一种定子，其包括有机座10，机座10内具有圆形内壁11，圆形内壁11上设置有若干定子齿部20，各个定子齿部20均包括有齿根21和齿冠22，各个齿根21的第一端固定设置在圆形内壁11上并形成圆形阵列，齿冠22固定设置在齿根21的第二端，各个齿根21之间间隔形成绕组槽30，各个齿冠22之间间隔形成绕组口40，齿冠22面朝圆形内壁11圆心的一面为外凸的凸弧面221。凸弧面221相对于凹弧面更方便制造，同时凸弧面221形成的气隙60相对于凹弧面形成的气隙60更不规则，使得电机的性能更好。
[0022]其中，凸弧面221的弧形为正弦曲线。凸弧面221还可以为两侧较为平缓，中间较为凸出的曲线。
[0023]优选的，凸弧面221的弧形为圆弧。圆弧形的凸弧面221更加容易控制，同时方便电机性能的计算。
[0024]齿根21和齿冠22均为对称形状，齿根21的对称轴和齿冠22的对称轴重合，且对称轴均穿过圆形内壁11的圆心。对称设计使得定子整体结构较为稳定。
[0025]如图3所示，凸弧面221上开设有空气槽50。空气槽50的形状可以为弧形或矩形或其他几何形状，另外还可以为任意的不规则形状。
[0026]空气槽50位于凸弧面221的中心。空气槽50使得气隙60更加不规则，位于中心可以使电机运行地更加稳定。
[0027]作为本技术的另一方面，如图4所示，提供一种永磁同步电机，其包括有上述的定子。
[0028]机座10内设置有转子70，凸弧面221和转子70之间具有不均匀的气隙60。该永磁同步电机的齿冠22面朝圆形内壁11圆心的一面为外凸的凸弧面221使得定子与转子70间形成不均匀的气隙60，齿冠22面左右两边的气隙60大小大于中间的气隙60大小，能有效的降低气隙60中磁密的谐波，从而能有效的降低电机反电势的谐波。该永磁同步电机使得电机反电势波形更加接近与正弦波，电机与正弦波控制匹配，能有效降低电机噪音，提高出力及效率，降低温升。该永磁同步电机能有效的降低电机绕组槽30转矩，转矩波动，能很好的降低电机运行的振动，噪音，提高电动车骑行的舒适性。对于表贴式结构永磁同步电机，可以使
得转子70及磁钢72不用再修形，从而能有效降低磁钢72制造中的材料浪费，很好的降低磁钢72的成本。
[0029]如图5所示，气隙60的最大距离gmax和最小距离gmix的比值在1.5
‑
3之间。
[0030]转子70上设置有电枢绕组71，电枢绕组71的半径R_si和机座10外圆半径R_so的比值在0.5
‑
0.7之间。
[0031]机座10外圆半径R_so和圆形内壁11半径R_sd的差值和齿根21宽度B_t的比值大于等于0.5。
[0032]气隙60的最大距离gmax为；
[0033][0034]式中：R_H为凸弧面221的半径，B为绕组槽30的宽度，R_si为电枢绕组71的半径，S为绕组槽30的数量，R_ro为转子71的外圆最大半径。
[0035]气隙60的最小距离gmix为；
[0036]gmix＝R_si
‑
R_ro
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(1.2)
[0037]机座10的厚度H满足以下关系；
[0038][0039]该永磁同步电机的反电势正弦形明显优于现有方案，现有方案由较大的谐波，使得反电势波形产生畸变，如在上升趋势与顶部部分出现凹坑，这将增加电机损耗，振动噪音，降低电机效率。该永磁同步电机反电势的正弦性很好，在整个过程中，畸变性几乎没有，整个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定子，包括有机座(10)，所述机座(10)内具有圆形内壁(11)，所述圆形内壁(11)上设置有若干定子齿部(20)，其特征在于，各个所述定子齿部(20)均包括有齿根(21)和齿冠(22)，各个所述齿根(21)的第一端固定设置在圆形内壁(11)上并形成圆形阵列，所述齿冠(22)固定设置在齿根(21)的第二端，各个所述齿根(21)之间间隔形成绕组槽(30)，各个所述齿冠(22)之间间隔形成绕组口(40)，所述齿冠(22)面朝圆形内壁(11)圆心的一面为外凸的凸弧面(221)。2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述凸弧面(221)的弧形为正弦曲线。3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述凸弧面(221)的弧形为圆弧。4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述齿根(21)和齿冠(22)均为对称形状，所述齿根(21)的对称轴和齿冠(22)的对称轴重合，且对称轴均穿过圆形内壁(11)的圆心。5.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱锋霖，徐洁航，黄志晨，
申请(专利权)人：金华卓远实业有限公司，
类型：新型
国别省市：