專利名稱：電機及電機定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機領(lǐng)域，尤其涉及一種通用電機的定子結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
單相串勵電機也稱通用電機，是帶換向器的電樞繞組經(jīng)電刷與定子勵磁繞組串聯(lián)的單相電機，是交流換向器電機中最常用的類型。此種電機由于轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速方便，具有串勵特性，常用于醫(yī)療器械、電動工具、日用電器等需要高速、體積小、重量輕的小功率器械的驅(qū)動，如食物攪拌機、吸塵器、家用縫紉機、電鉆、電磨及其他手提式電動工具。
如圖1A與圖1B所示，現(xiàn)有的業(yè)界常用的雙邊單相串勵電機通常采用兩個勵磁繞組分別纏繞于兩個凸極上，每一勵磁繞組在相應(yīng)凸極處形成主磁極，且兩主磁極的極性相反，兩主磁極通過定子鐵心兩邊的軛部、兩主磁極與轉(zhuǎn)子間的氣隙、轉(zhuǎn)子電樞構(gòu)成磁回路。這樣，兩個勵磁繞組共形成兩個主磁極，且磁路貫穿整個定子鐵心的截面，磁路較長。
因此，亟需開發(fā)一種能優(yōu)化磁路的新型通用電機。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電機，包括定子及裝設(shè)于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子鐵心，所述定子鐵心包括定子軛部、從定子軛部向內(nèi)延伸的n個主凸極和n個輔助極，所述n個主凸極和n個輔助極沿轉(zhuǎn)子周向交替分布，所述n個主凸極上分別纏有勵磁繞組，通電后可于所述n個主凸極處分別形成n個極性相同的主磁極，于所述n個輔助極處分別形成n個與主磁極極性相反的輔助磁極，其中n為大于1的正整數(shù)。
本發(fā)明進一步的改進在于所述轉(zhuǎn)子外徑與定子鐵心外部最小尺寸的比值大于
7 : io。 本發(fā)明進一步的改進在于所述主磁極為勵磁極，輔助磁極為感應(yīng)磁極，所述主凸極軛部的寬度小于輔助極軛部的寬度。
本發(fā)明進一步的改進在于所述輔助極軛部上設(shè)有安裝孔以便安裝電機端蓋。
本發(fā)明進一步的改進在于每一主凸極包括從軛部沿徑向向內(nèi)延伸的頸部，從頸部沿轉(zhuǎn)子周向延伸的兩極靴，兩極靴與轉(zhuǎn)子相對的面形成連續(xù)的極弧。 本發(fā)明還提供一種電機定子，包括定子鐵心和勵磁繞組，所述定子鐵心包括沿其周向交替設(shè)置的主凸極軛部和輔助極軛部、分別從定子主凸極軛部和輔助極軛部沿徑向向內(nèi)延伸的主凸極和輔助極，所述勵磁繞組分別纏繞于所述主凸極上，通電后可于所述主凸極處形成極性相同的主磁極，于所述輔助極處形成輔助磁極。 本發(fā)明進一步的改進在于每一主凸極包括從定子軛部沿徑向向內(nèi)延伸的頸部，形成于頸部末端的兩極靴，兩極靴形成連續(xù)的極弧，所述極弧所在圓的直徑與定子鐵心外部最小尺寸的比值大于7 : 10。
本發(fā)明進一步的改進在于所述主磁極為勵磁極，輔助磁極為感應(yīng)磁極，所述主凸
3極軛部的寬度小于輔助極軛部的寬度。 本發(fā)明進一步的改進在于所述輔助極為凸極，所述主凸極極靴的末端與主凸極軛部間的距離大于所述輔助極極靴的末端與輔助極軛部間的距離。 本發(fā)明所舉實施例具有的有益效果是相鄰主磁極與輔助磁極間形成磁回路，相較于傳統(tǒng)的通用電機，磁路得到改善，在獲得相同輸出力的情況下，本發(fā)明的電機可以減小勵磁繞組和鐵心的材料消耗，從而可極大地節(jié)約成本。
圖1A所示為一現(xiàn)有技術(shù)的電機沿垂直軸線方向的側(cè)視圖； 圖1B所示為圖1A的電機的磁場分布示意圖； 圖2A所示為本發(fā)明一實施例提供的電機沿垂直軸線方向的側(cè)視圖； 圖2B所示為圖2A的電機的磁場分布示意圖； 圖3所示為本發(fā)明另一實施例提供的電機沿垂直軸線方向的側(cè)視圖； 圖4所示為本發(fā)明再一實施例提供的電機沿垂直軸線方向的側(cè)視圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 本發(fā)明的電機，包括定子及裝設(shè)于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子鐵心，所述定子鐵心包括沿其周向交替設(shè)置的n個主凸極軛部和n個輔助極軛部、分別從定子主凸極軛部和輔助極軛部向內(nèi)延伸的n個主凸極和n個輔助極，所述n個主凸極上分別纏有勵磁繞組，通電后可于所述n個主凸極處分別形成n個極性相同的主磁極，于所述n個輔助極處分別形成n個與主磁極極性相反的輔助磁極，其中n為大于l的正整數(shù)。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子外徑與定子鐵心外部最小尺寸的比值大于7 : 10。 具體地，請參閱圖2A，本發(fā)明一實施例提供的單相4極串勵電機包括定子10與轉(zhuǎn)子50。所述定子10包括定子鐵心20及勵磁繞組30，所述定子鐵心20由多數(shù)個疊片沿轉(zhuǎn)子軸向堆疊而成，包括沿其周向交替設(shè)置的兩個主凸極軛部22和兩個輔助極軛部24、分別從主凸極軛部22和輔助極軛部24向內(nèi)延伸的兩個主凸極26和兩個輔助凸極28，所述主凸極26與輔助凸極28沿轉(zhuǎn)子50周向交替分布于轉(zhuǎn)子50的鐵心的外側(cè)，所述勵磁繞組30分別纏繞于所述主凸極26上，輔助凸極28上未纏勵磁繞組。 所述轉(zhuǎn)子50的外徑為D，所述定子IO外部的最小尺寸為Y，D與Y滿足以下關(guān)系D/Y>7 : 10。在本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)子50的外徑是指轉(zhuǎn)子鐵心的外徑，所謂定子10外部的最小尺寸是指通過定子中心的連接定子外周邊兩點的連線中的距離最小者的尺寸。
請參閱圖2B，所述勵磁繞組30通電后可在主凸極26處形成勵磁極，且兩主凸極26處形成勵磁極的極性相同(如沿徑向勵磁極的北極都朝外或都朝里)，磁力線在每一主磁極、定子軛部、相鄰的兩輔助磁極、相鄰的兩輔助磁極與轉(zhuǎn)子間的氣隙、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與主磁極間的氣隙之間形成回路。這樣，纏繞于所述兩主凸極26上的勵磁繞組30可于主凸極處形成兩個極性相同的勵磁極，于輔助凸極28處形成兩個感應(yīng)磁極，共形成4個磁極。
在本發(fā)明實施例中，所述定子鐵心為雙邊結(jié)構(gòu)，定子軛部為封閉框形結(jié)構(gòu)。每一凸極26、28包括從定子軛部沿徑向向內(nèi)延伸的頸部，從頸部沿轉(zhuǎn)子周向延伸的兩極靴，兩極靴遠(yuǎn)離軛部(與轉(zhuǎn)子相對)的表面形成連續(xù)的極弧，圍繞在轉(zhuǎn)子50鐵心外側(cè)。所述主凸極軛部22的寬度小于輔助極軛部24的寬度，所述主凸極26極靴的末端26a與定子軛部間的距離大于所述輔助凸極28極靴的末端28a與定子軛部間的距離，這樣，所述主凸極26極靴與主凸極軛部22間可形成較大收容空間，以容納勵磁繞組30?？梢岳斫獾?，此處所稱周向和徑向為廣義上的周向和徑向，并非針對圓或圓柱形結(jié)構(gòu)，如，本發(fā)明實施例中的定子軛部可以是方形或圓形。在本實施例中，所述轉(zhuǎn)子50的外徑D略小于定子凸極26、28的極弧所在圓的直徑，因此，定子凸極26、28的極弧所在圓的直徑與定子IO外部的最小尺寸比亦大于7 : 10?？梢岳斫獾?，主凸極26與轉(zhuǎn)子鐵心間的間隙可以等于或不等于輔助凸極28與轉(zhuǎn)子鐵心間的間隙，當(dāng)前述兩間隙不相等時，定子凸極26、28的極弧所在圓是指直徑較小的圓的直徑。 所述轉(zhuǎn)子50包括轉(zhuǎn)子鐵心和纏繞于鐵心上的電樞繞組(圖未示)，所述電樞繞組通過換向器(圖未示)和電刷(圖未示)與定子10上的勵磁繞組30電連接，通電后，勵磁繞組30產(chǎn)生磁場，磁場穿過轉(zhuǎn)子50，通電的轉(zhuǎn)子電樞繞組在勵磁繞組30產(chǎn)生的磁場作用下驅(qū)動轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)。 可以理解地，本發(fā)明中的輔助極，除了可以為凸極外，還可以為隱極，為凸極時，其上亦可以繞少量的勵磁繞組，匝數(shù)少于主凸極上的勵磁繞組的匝數(shù)，通電后主凸極上的勵磁繞組與輔助凸極上的勵磁繞組產(chǎn)生極性相反的磁場。所述輔助極軛部上可設(shè)安裝孔(如圖2所示)以便安裝電機端蓋。 本發(fā)明的電機，相鄰主磁極與輔助磁極間形成磁回路，相較于傳統(tǒng)的通用電機，磁
路得到改善，在獲得相同輸出力的情況下，本發(fā)明的電機可以減小勵磁繞組和鐵心的材料
消耗，從而可極大地節(jié)約成本。所述轉(zhuǎn)子的外徑與所述定子外部的最小尺寸大于7 : IO，在
定子外徑一定的情況下，可以使得轉(zhuǎn)子做到盡可能大從而增加馬達的輸出力。 請參閱圖3至圖4，可以理解地，本發(fā)明的電機可以采用3個勵磁繞組形成6個磁
極、4個勵磁繞組形成8個磁極、n個勵磁繞組形成2n個磁極，其中n為大于1的正整數(shù)。
可以理解地，所述電機的定子軛部的外形可以是圓形，方形等不同形狀。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精
神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電機，包括定子及裝設(shè)于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子鐵心，其特征在于所述定子鐵心包括沿其周向交替設(shè)置的n個主凸極軛部和n個輔助極軛部、分別設(shè)于主凸極軛部和輔助極軛部的n個主凸極和n個輔助極，所述n個主凸極上分別纏有勵磁繞組，通電后可于所述n個主凸極處分別形成n個極性相同的主磁極，于所述n個輔助極處分別形成n個與主磁極極性相反的輔助磁極，其中n為大于1的正整數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子外徑與定子鐵心外部最小尺寸的比值大于7 : 10。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電機，其特征在于所述主磁極為勵磁極，輔助磁極為感應(yīng)磁極，所述主凸極軛部的寬度小于輔助極軛部的寬度。
4. 如權(quán)利要求3所述的電機，其特征在于所述輔助極軛部上設(shè)有安裝孔以便安裝電機端蓋。
5. 如權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于每一主凸極包括從主凸極軛部沿徑向向內(nèi)延伸的頸部，從頸部沿轉(zhuǎn)子周向延伸的兩極靴，兩極靴與轉(zhuǎn)子相對的面形成連續(xù)的極弧。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的電機，其特征在于所述輔助極為凸極。
7. 如權(quán)利要求6所述的電機，其特征在于所述輔助極上繞有勵磁繞組，其匝數(shù)少于主凸極上勵磁繞組的匝數(shù)。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的電機，其特征在于n等于2、3或4。
9. 一種電機定子，包括定子鐵心和勵磁繞組，其特征在于所述定子鐵心包括沿其周向交替設(shè)置的主凸極軛部和輔助極軛部、分別設(shè)于主凸極軛部和輔助極軛部的n個主凸極和n個輔助極，所述勵磁繞組分別纏繞于所述主凸極上，通電后可于所述主凸極處形成極性相同的主磁極，于所述輔助極處形成輔助磁極。
10. 如權(quán)利要求9所述的電機定子，其特征在于每一主凸極包括從定子軛部沿徑向向內(nèi)延伸的頸部，形成于頸部末端的兩極靴，兩極靴形成連續(xù)的極弧，所述極弧所在圓的直徑與定子鐵心外部最小尺寸的比值大于7 : 10。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的電機定子，其特征在于所述主磁極為勵磁極，輔助磁極為感應(yīng)磁極，所述主凸極軛部的寬度小于輔助極軛部的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機及電機定子。所述電機包括定子與轉(zhuǎn)子，定子包括定子鐵心，定子鐵心包括沿其周向交替設(shè)置的n個主凸極軛部和n個輔助極軛部、分別從主凸極軛部和輔助極軛部向內(nèi)延伸的n個主凸極和n個輔助極，主凸極上分別纏有勵磁繞組，通電后可于所述n個主凸極處分別形成n個極性相同的主磁極，于所述n個輔助極處分別形成n個與主磁極極性相反的輔助磁極，n為大于1的正整數(shù)，主磁極軛部寬度小于輔助極軛部寬度，轉(zhuǎn)子外徑與定子鐵心外部最小尺寸的比值大于7∶10。本發(fā)明的電機，相鄰主磁極與輔助磁極間形成磁回路，相較于傳統(tǒng)的通用電機，磁路得到改善，在獲得相同輸出功率的情況下，本發(fā)明的電機可以減小勵磁繞組和鐵心的材料消耗，從而可極大地節(jié)約成本。
文檔編號H02K1/14GK101764440SQ20091014893
公開日2010年6月30日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者劉寶廷, 柴繼東, 潘繼成 申請人:德昌電機(深圳)有限公司