本實用新型涉及電機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種定子及具有其的電機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的永磁電機在疊片采用模具沖制的過程中，需要多增加模具的沖頭，且需要多次切換，造成制作電機工藝復雜、生產(chǎn)成本高。

相比永磁電機，同步磁阻電機由于無永磁體，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，由于定子、轉(zhuǎn)子之間的磁阻變化，缺少了永磁體的情況下，導致電機內(nèi)部磁通的脈動變大(如圖1所示，其中，101為定子齒部，202為導磁通道)，使得鐵損也增大，影響電機性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種定子及具有其的電機，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電機性能低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種電機的定子，包括：定子本體，定子本體具有定子齒部，定子齒部上開設(shè)有輔助槽，輔助槽沿定子齒部的長度方向貫通地開設(shè)于定子齒部的端面上，定子齒部沿定子本體的徑向方向的中心線與該定子齒部上的輔助槽沿定子本體的徑向方向的中心線具有極弧角度。

進一步地，定子齒部沿定子本體的徑向方向的中心線與該定子齒部上的輔助槽沿定子本體的徑向方向的中心線具有的極弧角度滿足以下公式：當α2/α1＜0.65時，α3＝0.5×α2-δ，其中，α1為定子的極弧角度；α2為定子齒部的極弧角度；α3為輔助槽的沿徑向方向的中心線與定子齒部的沿徑向方向的中心線的極弧角度；δ為允許的極弧角度波動角度。

進一步地，0＜δ≤1.5。

進一步地，輔助槽的槽寬為Ws，其中，0.5mm≤Ws≤1.5mm。

進一步地，輔助槽的槽深為Wb，輔助槽的導磁距離為Hsb，其中，Wb≤Hsb≤2Wb。

進一步地，定子齒部沿定子本體的徑向方向的中心線與該定子齒部上的輔助槽沿定子本體的徑向方向的中心線具有的極弧角度滿足以下公式：當α2/α1＜0.65時，α3＝0.5×α2-δ，Hsb＝1.7Wb，其中，α1為定子的極弧角度；α2為定子齒部的極弧角度；α3為輔助槽的沿徑向方向的中心線與定子齒部的沿徑向方向的中心線的極弧角度；δ為允許的極弧角度波動角度；Wb為輔助槽的槽深；Hsb為輔助槽的導磁距離。

進一步地，定子齒部為多個，多個定子齒部均勻地設(shè)置于定子本體的內(nèi)周面上，每一個定子齒部上均開設(shè)有輔助槽。

進一步地，輔助槽的橫截面呈方形、三角形、半圓形或梯形。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種電機，包括定子，定子為上述的定子。

進一步地，電機還包括：轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于定子本體內(nèi)，輔助槽的沿徑向方向的中心線朝向轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的相反方向遠離定子齒部的中心線。

應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，電機的定子包括定子本體，定子本體具有定子齒部，定子齒部上開設(shè)有輔助槽。輔助槽沿定子齒部的長度方向貫通地開設(shè)于定子齒部的端面上，定子齒部沿定子本體的徑向方向的中心線與該定子齒部上的輔助槽沿定子本體的徑向方向的中心線具有極弧角度。設(shè)置輔助槽，能夠起到緩解導磁通道在接近定子極靴的過程中所產(chǎn)生的過度磁飽和。該輔助槽部分的磁壓降基本等同于磁飽和所多余的部分，可以實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩輸出基本不變，鐵損大幅降低的效果，增加了電機性能。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中電機定子沒有設(shè)置輔助槽時的磁力線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了根據(jù)本實用新型的電機的磁力線通過輔助槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了圖2中輔助槽的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了圖2中輔助槽的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5示出了圖2中輔助槽的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6示出了圖2中輔助槽的實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7示出了圖2中輔助槽的實施例五的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示出了圖2中電機的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9示出了設(shè)置輔助槽和不設(shè)置輔助槽的電機鐵損比較圖；以及

圖10示出了設(shè)置輔助槽和不設(shè)置輔助槽的電機輸出扭矩比較圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、定子本體；11、定子齒部；12、定子槽；13、定子軛部；14、極靴；20、輔助槽；30、轉(zhuǎn)子；31、導磁通道；32、軸孔；33、磁通屏障；34、徑向肋。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本申請的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的術(shù)語在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。

現(xiàn)在，將參照附圖更詳細地描述根據(jù)本申請的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應(yīng)當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應(yīng)當理解的是，提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整，并且將這些示例性實施方式的構(gòu)思充分傳達給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在附圖中，為了清楚起見，有可能擴大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標記表示相同的器件，因而將省略對它們的描述。

如圖2和圖3所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例，提供了一種電機的定子。該定子包括定子本體10，定子本體10具有定子齒部11，定子齒部11上開設(shè)有輔助槽20。輔助槽20沿定子齒部11的長度方向貫通地開設(shè)于定子齒部11的端面上，定子齒部11沿定子本體10的徑向方向的中心線與該定子齒部上的輔助槽20沿定子本體10的徑向方向的中心線具有極弧角度。

在本實施例中，設(shè)置輔助槽20，能夠起到緩解導磁通道在接近定子極靴的過程中所產(chǎn)生的過度磁飽和。該輔助槽20部分的磁壓降基本等同于磁飽和所多余的部分，可以實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩輸出基本不變，鐵損大幅降低的效果。

其中，定子齒部11沿定子本體10的徑向方向的中心線與該定子齒部上的輔助槽20沿定子本體10的徑向方向的中心線具有的極弧角度滿足以下公式：當α2/α1＜0.65時，α3＝0.5×α2-δ，其中，α1為定子的極弧角度，α2為定子齒部11的極弧角度，α3為輔助槽20的沿徑向方向的中心線與定子齒部11的沿徑向方向的中心線的極弧角度，δ為允許的極弧角度波動角度。定子齒部11增加輔助槽20，原理如下：同步磁阻電機依靠磁拉力產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩，如圖1所示：為未加輔助槽情況下磁力線的示意圖。從圖1中可以看出，定子磁力線所通過定子齒部11兩側(cè)的極靴時，由于導磁面積小，磁密會產(chǎn)生過度飽和(圖中以4條磁力線表示)，通?？蛇_到2.2T以上。此時鐵損增加明顯，而輸出轉(zhuǎn)矩卻由于飽和而未能得到提升。如圖2所示：在增加輔助槽20后，由于輔助槽20的存在，使得該位置下的磁力線所經(jīng)過的路徑磁阻增加，磁密飽和得到緩解(圖中以3條磁力線表示)，鐵損明顯下降后，轉(zhuǎn)矩輸出幾乎不變。

優(yōu)選地，為了能夠提高電機定子的性能，將輔助槽20允許的極弧角度波動角度設(shè)置范圍限定為：0＜δ≤1.5。

如圖3所示，為了進一步地提高電機定子的性能，輔助槽20的槽寬為Ws，其中，0.5mm≤Ws≤1.5mm。輔助槽20的槽深為Wb，輔助槽20的導磁距離為Hsb，其中，Wb≤Hsb≤2Wb。其中，Ws的大小同可以根據(jù)電機的定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙選取，當氣隙較大時，Ws可取上限值，當氣隙較小時，Ws取下限值。Hsb在兼顧以上距離要求的同時，還應(yīng)當同時兼顧定子齒部11的強度要求。

優(yōu)選地，圖9和圖10所示，為同步磁阻電機通過增加輔助槽和不增加輔助槽仿真的鐵損對比和轉(zhuǎn)矩對比圖，其中輔助槽的位置及大小方案為：δ＝1.2，Ws＝1.4，Hsb＝1.7Wb。通過圖中可以看出，電機鐵損下降13％，轉(zhuǎn)矩輸出下降僅1％，電機總體性能提升。在高頻下，設(shè)置輔助槽的電機優(yōu)勢更加明顯。

其中，定子齒部11為多個，多個定子齒部11均勻地設(shè)置于定子本體10的內(nèi)周面上，每一個定子齒部11上均開設(shè)有輔助槽20。這也設(shè)置能夠有效地提高電機定子的性能。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，定子齒部11沿定子本體10的徑向方向的中心線與該定子齒部上的輔助槽20沿定子本體10的徑向方向的中心線具有的極弧角度滿足以下公式：當α2/α1＜0.65時，α3＝0.5×α2-δ，Hsb＝1.7Wb，其中，α1為定子的極弧角度，α2為定子齒部11的極弧角度，α3為輔助槽20的沿徑向方向的中心線與定子齒部11的沿徑向方向的中心線的極弧角度，δ為允許的極弧角度波動角度，Wb為輔助槽20的槽深；Hsb為輔助槽20的導磁距離。這樣設(shè)置能夠保證達到合理的緩解磁密飽和，且達到對電機輸出轉(zhuǎn)矩影響最小的水平。

如圖4至圖7所示，在本實施例中，為了達到磁力線的光滑過度，同時減小模具的刃口應(yīng)力。可以將輔助槽20的橫截面設(shè)置成方形、三角形、半圓形或梯形。

上述實施例中的電機定子還可以用于電機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，即根據(jù)本實用新型的另一個實施例，提供了一種電機。該電機包括定子。定子為上述實施例中的定子。定子包括定子本體10，定子本體10具有定子齒部11，定子齒部11上開設(shè)有輔助槽20。輔助槽20沿定子齒部11的長度方向貫通地開設(shè)于定子齒部11的端面上，定子齒部11沿定子本體10的徑向方向的中心線與該定子齒部上的輔助槽20沿定子本體10的徑向方向的中心線具有極弧角度。

如圖3和圖8所示，電機還包括轉(zhuǎn)子30。轉(zhuǎn)子30可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于定子本體10內(nèi)，輔助槽20的沿徑向方向的中心線朝向轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)向的相反方向遠離定子齒部11的中心線。其中，圖3中的箭頭指向為轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)向。值得指出的是以上所述的極弧角度均指電氣角度，等于對應(yīng)機械角度同極對數(shù)P的乘積。

同步磁阻電機包含定子和轉(zhuǎn)子30，其中定子具有多個圓周均勻分布的定子齒部11以及定子軛部13，周向相鄰的定子齒部11和定子軛部13包圍形成定子槽12。轉(zhuǎn)子30通過軸孔32可旋轉(zhuǎn)的布置在定子的內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)子30上具有多個鏤空或填充非導磁物質(zhì)形成的磁通屏障33，每個磁通屏障33的兩側(cè)具有導磁通道31，磁通屏障33和導磁通道31交替的徑向堆疊后并周向均布，獲得一個整體的轉(zhuǎn)子30。同步磁阻明顯特征為電機不包含任何的永磁體。磁通屏障33之間形成徑向肋34。其中，定子齒部11設(shè)置有極靴14。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。