專利名稱：降低噪的磁阻電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說，本發(fā)明涉及磁阻電機和電機系統(tǒng)，尤其涉及開關(guān)磁阻電機和電機系統(tǒng)。更準確地說，本發(fā)明涉及一種通過降低噪聲來改善開關(guān)磁阻電機性能的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，磁阻電機是眾所周知的。通常在磁阻電機中，通過活動部分向使勵磁繞組電感最大(即；使磁阻最小)的位置移動產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
在一種類型的磁阻電機中，相繞組以可控頻率受到激勵。這種類型的磁阻電機通常稱為同步磁阻電機。在另一種類型的磁阻電機中，為了確定電機轉(zhuǎn)子的位置設(shè)置了電路，相繞組作為轉(zhuǎn)子位置的函數(shù)受到激勵。這種類型的磁阻電機通常稱為開關(guān)磁阻電機。盡管本發(fā)明是在開關(guān)磁阻電機的范圍內(nèi)進行描述的，但是本發(fā)明適用于包括同步和開關(guān)磁阻電動機在內(nèi)的所有形式的磁阻電機，也適用于具有類似于開關(guān)磁阻電機的具有相繞組排布的其它電機。
開關(guān)磁阻電機設(shè)計的一般理論和運行原理是眾所周知的并已有論述，例如在Nuremberg,Germany，于1993年6月21-24的PCIM93會議和展示上，由Stephenson和Blake發(fā)表的“開關(guān)磁阻電機和驅(qū)動的特性、設(shè)計和應(yīng)用”中可以看出。
當(dāng)開關(guān)磁阻電動機(或發(fā)電機)運行時，在電機的不同部分，磁通量連續(xù)不斷地增加、減少。變化的磁通量導(dǎo)致脈動的磁力作用在電機的電磁部分。這些力會產(chǎn)生不期望的噪聲和振動。這些力能夠產(chǎn)生噪聲的一個主要機理，是由于磁力和空氣隙正交導(dǎo)致定子變成橢圓形。通常，當(dāng)磁通量沿著定子的給定半徑增加時，定子被磁力吸引成橢圓形。當(dāng)磁通量減少時，定子被拉回或彈回到其變形前的形狀。定子的這種橢圓形變和反彈會產(chǎn)生可聽見的噪聲，并且能造成不期望的振動。
除了上述現(xiàn)象導(dǎo)致定子變形以外，電動機中的脈動磁力還可以通過其它方式使定子變形，同時也可以使轉(zhuǎn)子和電機系統(tǒng)的其它部分變形。例如，轉(zhuǎn)子的變形能夠造成轉(zhuǎn)子端蓋的諧振。這些附加的變形是不期望的振動和噪聲的另一潛在來源。
在磁阻電機中不期望的噪聲的另一來源，包括通常與這種電機有關(guān)的“報警器”效應(yīng)。如上面所解釋的，大多數(shù)磁阻電機中所使用的轉(zhuǎn)子和定子都包括凸極。將這種凸極轉(zhuǎn)子布置在凸極定子所限定的鐵心之內(nèi)的這種機械結(jié)構(gòu)，在很多方面與報警器相似，并且在某些情況下，與采用報警器產(chǎn)生噪聲的現(xiàn)象一樣，都會產(chǎn)生不期望的可聽噪聲。
與某些磁阻電機有關(guān)的不期望的噪聲另一來源，是在運行期間空氣被吸入并穿過磁阻電機所帶來的噪聲。很多磁阻電機在運行期間，尤其在高速情況下，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動將空氣吸入并穿過放置轉(zhuǎn)子的空腔，導(dǎo)致不期望的“風(fēng)阻”噪聲。
盡管人們已經(jīng)認識到了不期望的聲波噪聲和振動的問題，但已知的磁阻電動機控制系統(tǒng)并沒有完全解決這一問題。所提出的一種解決方案是執(zhí)行復(fù)雜的控制技術(shù)，以便精確控制電機相繞組上的電流。這種解決方案中，有一些在C.Y.Wu and C.Pollcodk的題為“開關(guān)磁阻驅(qū)動中分析和降低振動和可聽噪聲”(Proceedings ofthe IAS′93 pp.106-113(1993))中已有總體論述。雖然這些電流控制方法能夠降低磁阻電機所產(chǎn)生的噪聲，但是通常實施起來很困難且費用昂貴。而且，這些降低噪聲的電流開關(guān)電路類型僅僅構(gòu)成降低噪聲的一種可能形式，不能消除不期望噪聲的所有潛在來源。
本發(fā)明的目的是提供一種降低噪聲的磁阻電機，這種磁阻電機易于制造，可以獨立運行，也可以與降低噪聲的電流開關(guān)電路聯(lián)合運行，從而降低磁阻電機所產(chǎn)生的噪聲。
發(fā)明簡述本發(fā)明涉及一種降低噪聲的磁阻電機。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所提供的降低噪聲的磁阻電機包括具有多個向內(nèi)伸出的定子磁極的定子，伸出的定子磁極限定了定子磁極和中央空腔之間的內(nèi)磁極區(qū)域，并且每個定子磁極終止在具有凹形表面的區(qū)域中，所述凹形表面具有給定的曲面半徑；至少具有纏繞在至少一個定子磁極上的繞組線圈的一個相繞組，繞組線圈部分設(shè)在至少一個內(nèi)磁極區(qū)域中，所述繞組線圈部分包括面對中央空腔的外表面；以及在至少一個內(nèi)磁極區(qū)域內(nèi)放置在繞組線圈部分的外表面上的波形槽楔，所述波形槽楔具有外空腔表面，槽楔外表面的曲率半徑與給定的曲率半徑基本相同。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，所提供的降低噪聲的磁阻電機包括定子，所述定子具有外表面，所述定子具有相反的第一和第二端部；以及第一端蓋，所述端蓋限定具有第一表面和第二表面的空腔，第一表面基本垂直于第二表面；其中定子相對于第一端蓋定位，使得定子第一端部的外表面既與第一表面配合，也與第二表面配合。也可以設(shè)置類似的第二端蓋。
本發(fā)明的再一方面涉及出線盒，用于將電機的多個相繞組的終端與電源相連接，其中出線盒包括具有多個空腔的中央部分，空腔用于收容相繞組的終端；至少一個伸出的柱腳從中央部分以第一方向向外伸出；以及第一和第二翼形構(gòu)件，從中央部分以相反方向延伸，其中第一和第二翼形構(gòu)件延伸方向與第一方向基本垂直。與本發(fā)明有關(guān)的方面包括磁阻電機中標出的出線盒的使用。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于磁阻電機的防塵罩，所述磁阻電機包括相繞組和用于將電能連接到相繞組的伸出的出線盒，其中防塵罩包括適于安放出線盒的通道，所述通道設(shè)有多個以狹縫隔開的彈性凸件。
本發(fā)明另一方面涉及上述構(gòu)成降低噪聲的磁阻電機的槽楔，第一和第二端蓋以及防塵罩的使用。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點將在以下結(jié)合附圖的詳細說明中明顯看出。
附圖簡要說明

圖1A是本發(fā)明所述整裝電機的一個實施例；圖1B是本發(fā)明所述電機的分解圖；圖2A-2C是本發(fā)明所述電機的槽楔；圖3A是本發(fā)明所述電機定子的剖面圖；圖3B和3C是本發(fā)明所述電機的例剖面圖；圖4A-4B是本發(fā)明所述電機的翼形出線盒；圖4C是定子剖面圖；圖4D是本發(fā)明所述電機的部分側(cè)剖面圖；圖5是用于本發(fā)明所述電機的防塵罩的詳圖。
圖1A和1B所示為根據(jù)本發(fā)明示范的降低噪聲的磁阻電機10。圖1A是安裝完整的電機10的側(cè)視圖，圖1B表示電機10的分解透視圖及其各個組件。
參照附圖1A和1B，磁阻電機10包括中央定子11，定子11由基本相同的合適金屬(例如，層疊鋼)疊片層疊而成。前端蓋12a和后端蓋12b相鄰安裝，并通過多個螺栓13a和螺母13b穿過前端蓋和后端蓋14a和14b上設(shè)的孔，以及穿過定子11上設(shè)的孔連接到定子11上。盡管圖1B中只示出螺母和螺栓13a和13b組合的一個例子，但可以理解，為了將前端蓋和后端蓋12a和12b充分地連接到定子11上，需要用很多螺母和螺栓。
在圖1A和1B所示的電機10的實施例中，定子11的疊片具有多個限定中央空腔的向內(nèi)伸出的定子磁極。在傳統(tǒng)方式中，可以將多個相繞組纏繞在這些定子磁極上。槽楔35設(shè)置在定子內(nèi)磁極區(qū)域中，用于蓋住否則將暴露在定子的中央空腔中的那部分相繞組。在圖1A和1B的實施例中有三相繞組，每相繞組具有第一末端和第二末端，每個相繞組的每個末端終止在出線端。與電機10的三相繞組相關(guān)的六個出線端固定在翼形出線盒15中。
轉(zhuǎn)子裝置16設(shè)置在由向內(nèi)伸出的定子磁極限定的中央空腔中。在圖1A和1B所示的典型實施例中，轉(zhuǎn)子裝置16由基本相同的轉(zhuǎn)子疊片層疊而成，并與轉(zhuǎn)軸19連接。軸承裝置17a和17b也在轉(zhuǎn)子層疊的兩個相對側(cè)面連接到轉(zhuǎn)軸上。軸承裝置17a和17b可以通過夾緊機構(gòu)保持定位，例如通過圖1A中所示部件18。
轉(zhuǎn)子裝置16安裝在定子磁極所限定的中央空腔內(nèi)，并通過軸承裝置17a和17b以及前端蓋和后端蓋12a和12b之間的聯(lián)系保持定位在空腔中。在圖1A和1B所示的典型實施例中，前端蓋和后端蓋12a和12b都設(shè)有環(huán)形凹槽，凹槽的大小可放置軸承裝置17a和17b，這樣，當(dāng)端蓋與定子11連接時，軸承裝置17a和17b通過端蓋保持原位，且轉(zhuǎn)子16定位保持在定子11的中央空腔中。壓縮機構(gòu)，如彈簧20，可用于使轉(zhuǎn)子裝置恰當(dāng)?shù)乇３衷谠弧?br> 如圖1A和1B所示，轉(zhuǎn)軸19的前端部分延伸穿過前端蓋12所限定的空腔。轉(zhuǎn)軸的前端部分包括可以連接負載的凹槽構(gòu)件21，這樣，電動機10的運行將以適當(dāng)?shù)姆绞津?qū)動負載。
如圖1B所示，轉(zhuǎn)軸19的后端部分終止在縮徑部分22，其穿過后端蓋12b所限定的空腔。節(jié)流板機構(gòu)23通過夾子24與縮徑部分22連接。如圖1B所示，節(jié)流板機構(gòu)23設(shè)有多個伸出的節(jié)流齒。
傳感插板25通過螺栓或螺釘26(圖1B中僅示出其中之一)連接到后端蓋12b。在圖1B的例子中，傳感插板25包括一個或多個接收節(jié)流板機構(gòu)23的節(jié)流齒、并產(chǎn)生信號的光傳感器，這些信號指示轉(zhuǎn)子相對于定子的角度位置。傳送轉(zhuǎn)子位置信號的導(dǎo)向器，在從傳感插板25伸出的插頭27處與輸出導(dǎo)線連接。
將節(jié)流板23相對于轉(zhuǎn)子16定位的一個最佳方法，以及所述節(jié)流板機構(gòu)23和傳感插板24的最佳布置，在同一受讓人的專利申請中已有描述，該專利申請序列號是No.08/724,690，名稱是“對中轉(zhuǎn)子位置變換器的方法和裝置”，申請人是Barry M.Bewberg，申請日為1996,10,1這里參照該專利申請的說明書和公開文本。
防塵罩30設(shè)在節(jié)流板機構(gòu)23和傳感插板25的上面，并可以通過簡單聯(lián)鎖裝置的方式連接到后端蓋12b上，因此防塵罩30包括“咬”進后端蓋12b的凹槽內(nèi)的小凸塊。在圖1A和1B所示的典型實施例中，防塵罩30由彈性塑料構(gòu)成，這樣，它可以很容易地移開和附接到后端蓋12b上。
防塵罩30設(shè)有第一和第二槽形區(qū)域31和32。翼形出線盒15的一部分延伸穿過第一槽形區(qū)域31，插頭27的一部分延伸穿過第二槽形區(qū)域。
如同下面更為詳細解釋那樣，電機10具有降低電機在正常運行期間所產(chǎn)生的噪聲量的多個特征。更準確地說，槽楔35以及前端蓋和后端蓋12a和12b的結(jié)構(gòu)，出線盒15和插頭17以及防塵罩30的使用，所有這些都將降低正常運行期間與電機10有關(guān)的噪聲水平。
電機10中降低電機噪聲輸出的一個具體特征，是定子11內(nèi)磁極區(qū)域中槽楔35的結(jié)構(gòu)和布置。本發(fā)明的這一特征在圖2A-2C中更詳細地示出。
圖2A更為詳細地示出了根據(jù)本發(fā)明的不同方面所構(gòu)成的槽楔35。圖2A中的槽楔35包括其長度大致相當(dāng)于定子11的厚度的槽楔35。槽楔35具有第一厚度的中央?yún)^(qū)域，以及兩個相對的側(cè)區(qū)域36a和36b，側(cè)區(qū)域的厚度小于中央?yún)^(qū)域的厚度。在圖2A-3C所示的槽楔35的具體實施例中，側(cè)區(qū)域36a和36b設(shè)有少量的齒狀凹槽。這在圖2C所示的具有幾個槽楔35的剖面圖中表示得更清楚。
如圖2B所示，槽楔35可以插入定子11的內(nèi)磁極區(qū)域中，從而蓋住位于內(nèi)磁極區(qū)域內(nèi)的那部分相繞組，否則那部分相繞組將暴露出來。圖2C所示為用于將槽楔35相對于定子定位并保持原位的一個典型系統(tǒng)。如圖2C所示，定子11的每個伸出的定子磁極設(shè)有小的延伸的柄腳37，這樣，每個內(nèi)磁極區(qū)域既與從一個定子磁極伸出的一個柄腳37a相關(guān)聯(lián)，又與從另一定子磁極伸出的第二柄腳37b相關(guān)聯(lián)。槽楔35可以放置在內(nèi)磁極區(qū)域中，這樣柄腳37a和37b就可以安裝在凹槽36a和36b中，使槽楔35保持定位。在圖示實施例中，槽楔35位于磁導(dǎo)線的“頂部”，磁導(dǎo)線位于適當(dāng)?shù)膬?nèi)磁極區(qū)域中，以致使磁導(dǎo)線壓在槽楔35上，并提供有助于槽楔35保持定位的壓縮力。
在具有本發(fā)明所公開的優(yōu)點的技術(shù)中，適于應(yīng)用那些一般的技術(shù)，使用柄腳37a和37b以及凹槽36a和36b只是用于將槽楔35連接到定子11的一種典型方法。
槽楔35設(shè)有內(nèi)表面37，所述內(nèi)表面不是平滑的而是波形的，其曲線半徑與相關(guān)定子磁極的曲率半徑基本相等。這可以從圖2C中反映出來，其中由定子磁極和槽楔的內(nèi)表面37所限定的內(nèi)半徑基本是恒定的。
已經(jīng)確定，使用具有適當(dāng)波形內(nèi)表面的槽楔35，使得磁阻電機的噪聲，小于不具有任何槽楔或具有平滑(即非波形的)內(nèi)表面的槽楔的類似磁阻電機的噪聲?？梢哉J為，具有半徑基本恒定的中央定子空腔的電機，可以明顯抑制前面所描述的“報警器”效應(yīng)，也可以降低“風(fēng)阻”噪聲，否則當(dāng)凸極轉(zhuǎn)子16轉(zhuǎn)過凸極定子11時就會產(chǎn)生這種“風(fēng)阻”噪聲。因此，波形的槽楔35構(gòu)成了電機10降低噪聲的一個重要特征。
可以認為，大大降低了電機所產(chǎn)生的噪聲量的電機10的另一特征是，前端蓋和后端蓋12a和12b的結(jié)構(gòu)和設(shè)計。尤其是，前端蓋和后端蓋12a和12b的內(nèi)邊緣厚度，可以隨著定子11外部形狀的波動而改變。當(dāng)前端蓋和后端蓋12a和12b固定到定子11上時，該波形的內(nèi)邊緣和定子11的外邊緣相配合，這就防止了空氣從定子11所限定的中央空腔流到電動機以外的外界環(huán)境，或者從電動機以外的外界環(huán)境流到定子11所限定的中央空腔。阻止這種氣流大大降低了聲波噪聲量，否則這種噪聲在電機10正常運行期間就會產(chǎn)生。本發(fā)明的這一方面進一步在圖3A-3C中示出。
再來看圖3A中的定子11的剖面。在圖中清楚地示出了前述安放將端蓋12a和12b固定到定子11的螺栓的空腔14c。
如圖3A所示，定子11沒有光滑連續(xù)的外表面，而其外表面具有如凹槽區(qū)域39a和39b那樣的多個鋸齒形，并具有基本“平滑”的外部輪廓40的區(qū)域，以及具有基本曲線形或圓形外部輪廓41的區(qū)域。
為了適應(yīng)定子11的不同形狀的外表面，對前端蓋和后端蓋12a和12b進行設(shè)計，使得安放定子11的那部分端蓋是波形的，以便緊密配合定子11的外表面，這樣使前端蓋和后端蓋12a和12b與定子11平滑地配合。除了將端蓋設(shè)計為可安放定子11不同形狀的外表面以外，端蓋的結(jié)構(gòu)還要具有“凸緣”表面，這種設(shè)計的目的是為安放定子11，當(dāng)將電機10定位時，轉(zhuǎn)軸19水平延伸，凸緣表面的水平部分與定子11的水平表面相配合，凸緣表面的垂直部分與定子11的垂直部分相配合。本發(fā)明的這一方面在圖3B和3C中詳細地示出。
圖3B是電機10的側(cè)剖面圖。圖3C是圖3B中虛線圓圈所包圍部分的特寫。從圖中可以看出，定子11位于前端蓋和后端蓋12a和12b之間，通過這種方式，一部分定子與端蓋的水平表面相配合，一部分定子與端蓋的垂直表面相配合。如以上所解釋的，為了與定子11的外表面相匹配，這些水平表面和垂直表面為精確的波形。
圖3C是定子11和端蓋12a之間的配合實例。如圖所示，部分定子11與端蓋12b的水平表面40相配合，同時部分定子11與端蓋12b的垂直表面相配合。
因為端蓋12a和12b以及定子11之間的緊配安裝，同時因為端蓋在波狀外形的水平表面以及波狀外形的垂直表面與定子配合，所以在正常運行期間，電機10吸入或排出的空氣量大大減少。這種空氣流動的減少有助于減少電機10的噪聲。而且，通過定子11與前端蓋和后端蓋12a和12b配合建立起來的聲波屏障，也將阻止定子空腔中所產(chǎn)生的聲波噪聲進入外界環(huán)境中，因此進一步減少了電機10所產(chǎn)生的環(huán)境噪聲。
本發(fā)明有助于大大減少電機10所產(chǎn)生的噪聲的再一方面，涉及防塵罩30的使用，以及帶有翼形出線盒15的端蓋30、和傳感插板插頭27之間的相互作用。特別是，所設(shè)計的防塵罩30是固定到后端蓋12b上的，從而在電機10運行時進一步限制了空氣流入定子的中央空腔，或從定子的中央空腔流出，也限制了聲波噪聲從中央空腔傳到外界環(huán)境中。再有，防塵罩30具有被向內(nèi)伸出的彈性構(gòu)件所包圍的槽形區(qū)域31和32，彈性構(gòu)件安放并接合翼形出線盒15以及傳感插板插頭27，以阻止空氣流過槽形區(qū)域以及聲波噪聲傳過槽形區(qū)域，同時也可以使插頭27和出線盒15保持定位。涉及本發(fā)明這方面的細節(jié)如圖4A-4D和圖5所示。
再來看圖4A，所示翼形出線盒15固定到定子11上。翼形出線盒15是彈性的，并由適當(dāng)材料(如塑料)構(gòu)成。翼形出線盒15包括兩個伸出的“柱腳”45a和45b，其大小可以安裝到兩個定子磁極之間的內(nèi)磁極氣隙中。這兩個伸出的柱腳有助于將翼形出線盒15相對于定子定位。
翼形出線盒15還包括從翼形出線盒15的中央部分48向外延伸的翼46a和46b。通過從表面向外延伸的翼46a和46b，可以將翼形出線盒15附加到定子11上。在圖4A所示的實施例中，用塑料帶(其中一個如部件47所示)將翼形出線盒15附加到定子上，塑料帶經(jīng)過延伸的翼46b的上面然后下來環(huán)繞構(gòu)成相繞組的其中一個線圈。
中央部分48的延伸方向通常與延伸的翼46a和46b所形成的平面垂直，其排布如圖4A所示。在圖4A所示的實施例中，中央部分48設(shè)有六個隔開的通道，用于安放定子11內(nèi)放置的相繞組的六個末端。這六個相繞組可以終止在撳鈕線端，這樣，適當(dāng)?shù)牟孱^(未示出)可與翼形出線盒15相配合，使相繞組與適當(dāng)?shù)目刂齐娐冯娺B接。
盡管從圖4A中無法看出，實際上翼形出線盒15包括伸出的定位補翼50，這使得翼形出線盒15在制造時可以恰好與定子11排成直線。定位補翼50大體上如圖4B所示，圖4B從與圖4A所示不同的角度示出了翼形出線盒15。
參照附圖4B，定位補翼50包括伸出的補翼，其終止在設(shè)有兩個配合表面的所標識的部分。這兩個相配合的表面相互基本垂直。伸出的補翼50的長度大致相當(dāng)于定子11的一個邊緣、和延伸到定子11以外的相繞組的線圈端部的外面部分之間的距離。因此，伸出的補翼50就可以將翼形出線盒15相對于定子11嚴格地定位在一個位置上。
在圖4D所示的實施例中，伸出的補翼50設(shè)有多個向外延伸的擠壓翼肋51，該翼肋從補翼50的兩個配合表面的其中一個向外延伸。正如下面詳細描述的，這些擠壓翼肋補償了電動機裝配過程中出現(xiàn)的一些公差。
伸出的定位補翼50的大小足以安裝到定子11上設(shè)置的凹槽區(qū)域39a和39b中(見圖3A)，這樣，定位補翼就可以進一步相對于定子對翼形出線盒15進行定位。有關(guān)翼形出線盒方面的更多細節(jié)如圖4C和4D所示。
圖4C是與圖3B類似的定子11的剖面圖。圖中進一步示出了翼形出線盒15相對于定子11的定位方式，即翼形出線盒15的伸出定位補翼50與定子11的凹槽區(qū)域39b排成直線的方式。
圖4D是電機10的部分例剖面圖。圖中示出了定子11，前端蓋和后端蓋12a和12b。也示出了構(gòu)成相繞組的線圈組52a和52b?？梢钥闯觯€圈組52a和52b延伸到定子11的外面。翼形出線盒15緊挨著線圈組52a的一組線圈端部安置。可以看出，中央部分48放在線圈的線圈端部的上面，翼形凸件46a和46b穿過線圈端部表面延伸。如圖所示，柱腳凸件45a和45b也伸入定子線圈組52a中，并圍繞定子線圈組52a。從圖4D中還可看出，定位補翼50從線圈組52a的線圈端部所形成的平面延伸到定子11，使得補翼50的末端部分與定子11嚙合。通過這種嚙合方式，補翼50確保翼形出線盒15保持在適當(dāng)位置。如圖4D所示，端蓋12b鄰靠補翼50所設(shè)的凹槽，并使擠壓補翼51變形(或受到擠壓)。擠壓補翼51的這種變形將補償端蓋12b制造過程中的少量公差，從而使其更好地安裝在端蓋和層疊定子之間。這種緊配安裝可以降低本發(fā)明所述的電動機實施例產(chǎn)生的聲波噪聲量。
翼形出線盒15可以將電控制器快速連接到電機10的相繞組，也可以使電機10的結(jié)構(gòu)簡單有效。準確地說，由于翼形出線盒15的彈性，并且翼形出線盒1 5是以非剛性的方式附加到定子11和線圈組52a，所以翼形出線盒在裝配過程中可以四處移動，而不影響翼形出線盒15和定子11以及線圈52a之間的連接。
反過來再參照圖1A和1B，可看出翼形出線盒15的中央部分48可穿過后端蓋12b上的適當(dāng)尺寸的開口延伸。然后由防塵罩30上的槽形開口31安放中央部分48，防塵罩30安放翼形出線盒15的中央部分48的這種特殊方式，有助于電機10的降低噪聲性能。與本發(fā)明這一方面有關(guān)的防塵罩30的結(jié)構(gòu)細節(jié)如圖5所示。
圖5是后端蓋12b和防塵罩30的正視圖。在圖5中具體可見到防塵罩30所設(shè)置的槽形開口31和32。集中注意槽形開口31，開口31包括黑線55所示的外部支撐區(qū)域，以及彼此之間通過狹縫隔開的六個向內(nèi)伸出的部分55-60。這樣，六個向內(nèi)伸出的狹縫中的每個都設(shè)有槽形開口。在圖5的具體實施例中，由線55所限定的外部支撐區(qū)域與翼形出線盒15的中央?yún)^(qū)域48的剖面形狀相同，只是略大一些。向內(nèi)伸出的部分55-60由彈性材料(如薄塑料)構(gòu)成并且突出，這就形成了小于中央?yún)^(qū)域剖面但形狀大體相同的開口62。這樣，當(dāng)防塵罩30放置在中央部分48上面，并且咬合后端蓋12b時，翼形出線盒15的中央部分48就會穿過開口62，并且使伸出部分55-60向上變形，因此在伸出部分55-60和翼形出線盒15的中央部分48之間形成密封。這種密封有兩個作用(ⅰ)有助于將翼形出線盒15保持在正確位置；(ⅱ)可以限制運行期間流入或流出定子中央部分的空氣流動，并阻止聲波噪聲從電機10內(nèi)部傳送到外界環(huán)境中。
除由四個突出部分62-66所限定的槽形區(qū)域32以外，圖5所示槽形區(qū)域32與槽形區(qū)域31是相同的，其中突出部分設(shè)有略小于插頭27中央部分但形狀與之相同的開口。槽形區(qū)域32的功能和作用與前面所述的槽形區(qū)域31類似。
以上通過舉例的方式對幾個實施例進行了描述，但目的并不是將本發(fā)明限制在這幾個實施例中。本發(fā)明所公開的實施例和方法還可以有很多變形，這些變形不背離本發(fā)明的范圍和主題，其中可替換的結(jié)構(gòu)也不背離本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所描述的圖示實施例可以用在減少噪聲的磁阻系統(tǒng)中。
另外，為了清楚，本說明書沒有對實際執(zhí)行過程中的全部特征進行描述。當(dāng)然也可以認為，隨著這種實施方式的發(fā)展，必須作出大量特殊的工作，以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標。例如為與具有相關(guān)系統(tǒng)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)要求一致，這樣上述過程就可能從一種執(zhí)行方式變?yōu)榱硪环N執(zhí)行方式。而且，可以估計到這種發(fā)展工作可能是復(fù)雜且耗時的，但對于那些受益于本發(fā)明的普通技術(shù)人員來說，這是常規(guī)的任務(wù)。
本發(fā)明限制在以下權(quán)利要求所述的范圍和主題中。
權(quán)利要求
1．一種降低噪聲的磁阻電機，包括具有多個向內(nèi)伸出的定子磁極的定子，所述伸出的定子磁極限定了定子磁極和中央空腔之間的內(nèi)磁極區(qū)域，并且每個定子磁極終止在具有凹形表面的區(qū)域中，凹形表面具有給定的曲率半徑；至少一個帶有纏繞在至少一個定子磁極周圍的繞組線圈的相繞組，繞組線圈的部分定位在至少一個內(nèi)磁極區(qū)域中，并且繞組線圈的部分包括面對中央空腔的外表面；以及波形槽楔，設(shè)置在所述至少一個內(nèi)磁極區(qū)域中繞組線圈部分的外表面上，其中波形槽楔具有外部凹形表面，槽楔外表面的曲率半徑與給定的曲率半徑基本相同。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低噪聲的電機，其中，每個定子磁極設(shè)有延伸到與定子磁極相鄰的內(nèi)磁極區(qū)域的柄腳構(gòu)件，其中波形槽楔包括具有凹形表面的中央部分，以及兩個向外延伸的部分，其中每個向外延伸的部分設(shè)有凹槽，其中定位所述槽楔使得所述凹槽安放從定子磁極伸出的柄腳，定子磁極設(shè)有放置所述槽楔于其中的內(nèi)磁極區(qū)域。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低噪聲的電機，其中，所述槽楔由塑料形成。
4．一種用于磁阻電機的波形槽楔，所述磁阻電機包括多個終止在具有給定曲率半徑的凹面區(qū)域中的定子磁極，波形槽楔包括曲率半徑等于給定曲率半徑的中央凹面區(qū)域。
5．一種降低噪聲的磁阻電機，包括定子，所述定子具有外表面，所述定子具有相對的第一和第二末端；以及第一端蓋，所述端蓋限定具有第一表面和第二表面的空腔，第一表面與第二表面基本垂直；其中，定子相對于第一端蓋定位，使得定子第一末端的外表面既與第一表面配合，也與第二表面配合。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低噪聲的磁阻電機，其中，所述定子的外表面包括相對平直的區(qū)域和相對彎曲的區(qū)域。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁阻電機，還包括第二端蓋，第二端蓋限定具有第三表面和第四表面的空腔，第三表面與第四表面基本垂直；以及其中，所述定子相對于第二端蓋定位，使得定子第二末端的外表面既與第三表面配合，也與第四表面配合。
8．一種出線盒，用于將電機多個相繞組的終端連接到電源，所述出線盒包括具有多個空腔的中央部分，空腔適于安放相繞組的終端；至少一個從中央部分以第一方向向外伸出的伸出柱腳；以及從中央部分延伸的第一翼形構(gòu)件，第一翼形構(gòu)件以基本垂直于第一方向的方向延伸。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所進的出線盒，其中，所述出線盒由塑料形成。
10．根據(jù)權(quán)利要求8所述的出線盒，其中，所述出線盒還包括從中央部分延伸的定位補翼，定位補翼適于安放電機的一部分，從而將出線盒相對于電機定位在給定的裝置中。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的出線盒，其中，所述電機包括定子，定位補翼包括用于安放電機定子的槽形區(qū)域。
12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的出線盒，其中，所述定位補翼具有多個擠壓翼肋。
13．根據(jù)權(quán)利要求8所述的出線盒，還包括從中央部分延伸的第二翼形構(gòu)件，第二翼形構(gòu)件的延伸方向與第一翼形構(gòu)件的延伸方向基本相反。
14．一種電機，包括定子；至少一個纏繞在定子周圍的相繞組，所述相繞組包括延伸到定子外面的線圈端部部分和終端；出線盒，用于將相繞組的終端連接到電源，出線盒包括設(shè)有空腔的中央部分，相繞組的終端定位在空腔內(nèi)，以及從中央部分延伸的第一翼形構(gòu)件，其中定位出線盒使得第一翼形構(gòu)件向上延伸，并連接到至少一個線圈端部部分。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機，還包括從中央部分延伸的第二翼形構(gòu)件，第二翼形構(gòu)件的延伸方向與第一翼形構(gòu)件的延伸方向基本相反。
16．根據(jù)權(quán)利要求14所述的磁阻電機，其中，所述第一翼形構(gòu)件利用彈性帶與至少一個線圈端部部分相連接。
17．根據(jù)權(quán)利要求14所述的磁阻電機，其中，所述定子具有多個伸出的定子磁極以及內(nèi)磁極凸件，而且其中出線盒包括至少一個定位柱腳，定位柱腳位于內(nèi)磁極區(qū)域中。
18．根據(jù)權(quán)利要求14所述的磁阻電機，其中，所述出線盒還包括從出線盒的中央?yún)^(qū)域延伸并與定子嚙合的定位補翼。
19．根據(jù)權(quán)利要求14所述的磁阻電機，還包括端蓋，所述端蓋固定到定子上，端蓋設(shè)有出線盒的中央?yún)^(qū)域穿過的通道。
20．根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁阻電機，還包括連接到端蓋的防塵罩，其中，所述防塵罩設(shè)有出線盒的中央?yún)^(qū)域穿過的通道。
21．根據(jù)權(quán)利要求20所述的磁阻電機，其中，所述防塵罩中的通道由多個以狹縫隔開的伸出的彈性部件構(gòu)成。
22．一種用于磁阻電機的防塵罩，所述磁阻電機包括相繞組，和用于將電能連接到相繞組的伸出的出線盒，其中，所述防塵罩包括適于安放出線盒的通道，通道由多個以狹縫隔開的伸出的彈性部件構(gòu)成。
23．一種磁阻電機，包括具有多個向內(nèi)伸出的定子磁極的定子，所述伸出的定子磁極限定了定子磁極和中央空腔之間的內(nèi)磁極區(qū)域，并且每個定子磁極終止在具有凹形表面的區(qū)域中，凹形表面具有給定的曲率半徑至少一個帶有纏繞在至少一個定子磁極周圍的繞組線圈的相繞組，繞組線圈的部分定位在至少一個內(nèi)磁極區(qū)域中，并且繞組線圈的部分包括面對中央空腔的外表面，相繞組包括延伸到定子外面的線圈端部部分和出線端；多個波形槽楔，位于內(nèi)磁極區(qū)域中繞組線圈的部分的外表面上，其中波形槽楔具有外部凹形表面，槽楔外表面的曲率半徑與給定的曲率半徑基本相同。出線盒，用于將相繞組的終端連接到電源，出線盒包括具有多個空腔的中央部分，相繞組的終端定位在所述空腔內(nèi)；和從中央部分以相反方向延伸的第一和第二翼形構(gòu)件，第一和第二翼形構(gòu)件的延伸方向與第一方向基本垂直，其中定位出線盒使得第一和第二翼形構(gòu)件延伸穿過、并連接到至少一個線圈端部部分，并且第一和第二翼形構(gòu)件與至少一個線圈端部部分相連接；第一端蓋，所述第一端蓋限定了具有第一表面和第二表面的空腔，第一表面與第二表面基本垂直，其中，定子相對于第一端蓋定位，使得定子的第一末端的外表面既與第一表面配合，也與第二表面配合；第二端蓋，所述第二端蓋設(shè)有限定第三表面和第四表面的空腔，第三表面與第四表面基本垂直，其中，定子相對于所述第二端蓋定位，使得定子的第二末端的外表面既與第三表面配合，也與第四表面配合，其中第二端蓋設(shè)有出線盒中央?yún)^(qū)域穿過的通道；以及連接到端蓋的防塵罩，其中防塵罩設(shè)有出線盒中央?yún)^(qū)域穿過的通道，其中防塵罩中的所述通道由多個以狹縫隔開的伸出的彈性構(gòu)件構(gòu)成。
全文摘要
一種磁阻電機系統(tǒng),包括具有定子的磁阻電機,定子包括多個定子磁極,多個相繞組纏繞在定子磁極周圍;以及具有轉(zhuǎn)子磁極和內(nèi)磁極氣隙的轉(zhuǎn)子。波形槽楔(35),防塵罩(30)和端蓋(12a,12b)均用于降低磁阻系統(tǒng)中的噪聲量。翼形出線盒(15)也用于控制出線盒并加強了直線排列,同時保護主要導(dǎo)線。
文檔編號H02K1/14GK1232580SQ97198465
公開日1999年10月20日 申請日期1997年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月1日
發(fā)明者保羅·G·邁克爾斯, 巴里·M·紐伯格, 馬歇爾·J·休金斯, 弗農(nóng)·E·基弗 申請人:埃莫森電器公司