【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电机，具体涉及一种具有高齿槽效应的外转子电机。
技术介绍
1、直流无刷旋转电机广泛用于我日常生活当中，同时不同的细分应用领域对电机会有一些特殊的要求，如无刷电机如果应用到工业阀门等用途时，除了能驱动阀门正常开/关外，由于阀门所控制管道内往往有较大的压力存在，还需要阀门有足够的自锁力，以保证阀门开关状态不会由于压力存在而产生变化，某些阀门通过机械结构设计就可以产生足够的自锁力，比如使用低螺旋角的丝杆传动结构，但当有些阀门受限于体积/形状等，设计的机械结构无法提供足够的自锁力时，要求驱动阀门动作的电机在不通电时有足够大的自定位转矩，从而保证整个阀门的自锁力。这个自定位转矩来自于无刷电机本身的齿槽转矩及摩擦力矩，其中齿槽转矩是起主要作用。
2、目前市面上绝大多数电机在设计时都是需要考虑降低齿槽转矩，考虑增加齿槽转矩的非常稀少，因此如需提升齿槽转矩，可考虑采用与传统的降低齿槽转矩相反的方法来实现，如调整槽口宽度、齿宽等，但这些传统的方法对提升齿槽转矩作用非常有限，如可能仅仅提升1倍左右，如需更大幅度的提升，则需要考虑采取新的方式，尤其是在一些安全要求非常高的场合，对齿槽转矩的需求非常高，通常这些场合对产品成本的合理增加接受度也更高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提供了一种具有高齿槽效应的外转子电机，与常规电机相比，其齿槽转矩可显著增大，有利于提高产品的自定位能力。
2、其技术方案如下：一种高齿槽转矩的外转子电机，包括定子和转子，其关键在于：所述定子包
3、所述转子包括可转动地安装在基座内的转轴，该转轴的一端伸出所述基座后安装有机壳，所述机壳内装配有圆筒状的磁环组件，所述磁环组件包括第一磁环和第二磁环，所述第二磁环位于所述定子铁芯和机壳之间，所述第一磁环位于所述增矩铁芯和所述机壳之间；
4、所述第一磁环包括m1块沿机壳的内圆周向分布的第一磁钢，m1块第一磁钢的南北极交替间隔分布，所述n1为小于等于m1的整数，未通电状态时，n1个所述第一齿部分别正对相邻所述第一磁钢的分界线。
5、采用上述结构，通过在电机内增设增矩铁芯，该增矩铁芯的齿部正对第一磁钢的南北极分界线，在未通电状态时即产品自定位状态时，增矩铁芯与第一磁钢之间相互吸引，与同尺寸的常规电机相比，本技术提供的电机的齿槽转矩显著增加，产品自定位能力显著提升。
6、进一步：
7、上述第一齿部包括位于所述第一基部上的第一齿根部，该第一齿根部上具有第一齿顶部，其中n1’个所述第一齿顶部开设有第一凹槽，n1’为小于等于n1的整数，所述第一凹槽正对相邻所述第一磁钢的分界线。采用此结构，通过在第一齿部的顶部开设凹槽，并使凹槽对准第一磁钢的磁极分界线，从而让磁通更加集中在凹槽两侧，有利于进一步提升电机的齿槽转矩。
8、上述n1’＝n1，n1’为m1大于1的约数，n1’个所述第一齿顶部围绕所述第一基部均匀分布。采用此结构，开设有凹槽的第一齿部数量、分布更合理，在提升电机的齿槽转矩的同时，电机运行更平稳。
9、上述n1＝n1’＝m1或n1＝n1’＝1/2m1，n1’个所述第一齿顶部围绕所述第一基部均匀分布。采用此结构，开设有凹槽的第一齿部数量最优选为与第一磁钢的数量相同，电机的齿槽转矩提升效果更好。
10、上述第二磁环包括一圈沿机壳的内圆周向分布的第二磁钢，一圈所述第二磁钢的南北极交替间隔分布；
11、所述定子铁芯包括用于安装固定在所述基座上的第二基部，该第二基部上沿其圆周方向设置有n2个第二齿部，n2为3的倍数，相邻所述第二齿部之间具有第三齿部，所述第三齿部共n3个，n2和n3之和为3的倍数，所述第二齿部和第三齿部均朝向所述第二磁环，且所述第二齿部朝向相邻的所述第二磁钢的分界线。
12、采用此结构，未通电状态时，第三齿部与第二磁钢之间所产生的磁拉力相互抵消，而正对第二磁钢的磁极分界线的第二齿部与第二磁钢间的作用力进一步增加了电机的齿槽转矩。
13、上述第二齿部包括位于所述第二基部上的第二齿根部，该第二齿根部上具有第二齿顶部，所述第二齿顶部上开设有第二凹槽，该第二凹槽正对相邻的所述第二磁钢的分界线。采用此结构，第二齿部上的凹槽，使第二齿部变成两个小齿，该凹槽对准磁极的分界线，让磁通更加集中在小齿表面，与未开槽时相比，在同等磁场强度下，电机的齿槽转矩得到进一步提升。
14、上述第三齿部包括位于所述第二基部上的第三齿根部，该第三齿根部上具有第三齿顶部，所述第三齿顶部上开设有第三凹槽，该第三凹槽朝向所述第二磁钢。采用此结构，定子铁芯的所有齿部均无差别开设有凹槽，即方便加工，自定位时对停机位置也不存在特殊要求。
15、上述第一磁环和第二磁环为一体式结构，所述m1＝m2。采用此结构，两个磁环为一体，安装时更方便简单。
16、上述第一磁环和第二磁环相互独立，所述m1可以等于m2，也可以不等于m2。采用此结构，两个磁环相互独立，省区了二者中间的无作用过渡连接区，可以最大限度减少磁性材料用量，节约生产成本。
17、与现有技术相比，本技术的有益效果：通过在电机内增设增矩铁芯，并进一步在增矩铁芯的第一齿部的顶部开设凹槽，并使凹槽对准第一磁钢的磁极分界线，从而让磁通更加集中在凹槽两侧，从而极大地提高了电机的齿槽转矩，同时配合在常规定子铁芯的第二齿部和第三齿部上开设凹槽，利用第二齿部与第二磁钢的磁拉力，进一步提升了电机的齿槽转矩，与同尺寸的常规电机相比，本技术提供的电机的齿槽转矩显著增加，产品自定位能力得到显著提升。
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1.一种具有高齿槽效应的外转子电机，包括定子和转子，其特征在于：所述定子包括基座（10），该基座（10）外设置有定子铁芯（8）和增矩铁芯（7），二者平行设置，并垂直于所述转子的转动中心线，所述增矩铁芯（7）的材质为导磁材质，所述增矩铁芯（7）包括用于安装在基座（10）上的第一基部（701），该第一基部（701）上沿其圆周方向设置有N1个第一齿部（702）；
2.根据权利要求1所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述第一齿部（702）包括位于所述第一基部（701）上的第一齿根部（702a），该第一齿根部（702a）上具有第一齿顶部（702b），其中N1’个所述第一齿顶部（702b）开设有第一凹槽（702c），N1’为小于等于N1的整数，所述第一凹槽（702c）正对相邻所述第一磁钢的分界线。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述N1’=N1，N1’为M1大于1的约数，N1’个所述第一齿顶部（702b）围绕所述第一基部（701）均匀分布。
4.根据权利要求3所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其
5.根据权利要求1或2所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述第二磁环（202）包括一圈沿机壳（1）的内圆周向分布的第二磁钢，一圈所述第二磁钢的南北极交替间隔分布；
6.根据权利要求5所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述第二齿部（802）包括位于所述第二基部（801）上的第二齿根部（802a），该第二齿根部（802a）上具有第二齿顶部（802b），所述第二齿顶部（802b）上开设有第二凹槽（802c），该第二凹槽（802c）正对相邻的所述第二磁钢的分界线。
7.根据权利要求6所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述第三齿部（803）包括位于所述第二基部（801）上的第三齿根部（803a），该第三齿根部（803a）上具有第三齿顶部（803b），所述第三齿顶部（803b）上开设有第三凹槽（803c），该第三凹槽（803c）朝向所述第二磁钢。
8.根据权利要求5所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述第一磁环（201）和第二磁环（202）为一体式结构，所述M1=M2。
9.根据权利要求5所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述第一磁环（201）和第二磁环（202）相互独立，所述M1等于M2，或所述M1不等于M2。
...【技术特征摘要】
1.一种具有高齿槽效应的外转子电机，包括定子和转子，其特征在于：所述定子包括基座（10），该基座（10）外设置有定子铁芯（8）和增矩铁芯（7），二者平行设置，并垂直于所述转子的转动中心线，所述增矩铁芯（7）的材质为导磁材质，所述增矩铁芯（7）包括用于安装在基座（10）上的第一基部（701），该第一基部（701）上沿其圆周方向设置有n1个第一齿部（702）；
2.根据权利要求1所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述第一齿部（702）包括位于所述第一基部（701）上的第一齿根部（702a），该第一齿根部（702a）上具有第一齿顶部（702b），其中n1’个所述第一齿顶部（702b）开设有第一凹槽（702c），n1’为小于等于n1的整数，所述第一凹槽（702c）正对相邻所述第一磁钢的分界线。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述n1’=n1，n1’为m1大于1的约数，n1’个所述第一齿顶部（702b）围绕所述第一基部（701）均匀分布。
4.根据权利要求3所述的一种具有高齿槽效应的外转子电机，其特征在于：所述n1=n1’=m1或n1=n1’=1/2m1，n1’个所述第一齿顶部（702b）围绕所述第一基部（701）均匀分布。
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【专利技术属性】
技术研发人员：邱传松，杨川，张世伟，
申请(专利权)人：重庆市仓兴达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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