[发明专利]无刷电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及无刷电机。 

背景技术

无刷电机包括定子和转子，定子包括定子铁芯和绕组，定子铁芯包括环形的轭部以及从轭部向内伸出的齿，绕组缠绕到齿上。转子包括转轴、固定到转轴上的转子铁芯、以及固定到转子铁芯的磁铁。转子通过转轴可转动地安装到定子内。电机通电时，转子在定子绕组的电磁感应下转动。 

现有的无刷电机的一个问题是定子铁芯容易出现磁饱和，增加了电机的控制难度。 

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改善磁路的无刷电机。该无刷电机包括定子和可旋转地安装到定子内的转子；所述定子包括定子铁芯和绕组，定子铁芯包括轭部以及从轭部向内伸出的若干齿，所述绕组缠绕到齿身，所述绕组为集中式绕组；所述转子包括转轴、固定到转轴的转子铁芯以及嵌入到转子铁芯的若干磁铁，所述磁铁为平板状沿着转子的径向延伸。 

作为一种优选方案，相邻的两块磁铁共同形成一个磁极，所述转子共具有10个磁极；所述定子具有12个齿。 

作为一种优选方案，所述轭部的径向厚度与齿身宽度的比值范围是0.4至0.7。 

作为一种优选方案，所述转子铁芯具有通孔位于两相邻的磁铁之间。 

作为一种优选方案，所述通孔位于所述两相邻的磁铁之间的中间位置。 

作为一种优选方案，两相邻的齿所形成的线圈槽的开口宽度小于所述磁铁的厚度。 

作为一种优选方案，所述转子铁芯包括内环、外环以及若干连接部用于连接所述内环和外环，所述内环固定到所述转轴，所述外环嵌装有所述磁铁。 

作为一种优选方案，所述连接部沿着转子径向正对着所述通孔。 

作为一种优选方案，所述连接部的最小宽度是转子外径的0.1至0.15倍。 

作为一种优选方案，定子铁芯的外径与转子铁芯的外径的比值是0.55至0.75。 

作为一种优选方案，所述轭部的径向厚度与齿身宽度的比值范围是0.51至0.57。 

作为一种优选方案，所述绕组形成三相，每相包括若干对线圈元件，每对线圈元件分别以相反的方向缠绕在相邻的两个齿上。 

本发明的实施例中，对电机进行了优化，磁路分布更加均匀，提高了磁场的利用率，改善了电机的性能；此外，磁铁嵌入到转子铁芯而不是贴到转子铁芯的外周表面，避免了磁铁脱落的缺陷。 

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。 

附图说明

附图中： 

图1是本发明一实施例提供的无刷电机的示意图； 

图2是无刷电机的定子和转子的平面示意图； 

图3是转子的平面示意图； 

图4是定子的平面示意图； 

图5是定子绕组的示意图； 

图6是定子铁芯和转子铁芯的磁力线分布示意图。 

具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。 

参考图1至图4，本发明一实施例提供的无刷电机，包括定子和转子。定子包括定子铁芯10、绕组14、分别安装到定子铁芯10两端的端盖15和16等。定子铁芯10由若干芯片沿电机轴向层叠而成，定子铁芯10包括环形的轭部11以及从轭部11向内伸出的12个齿12。绕组14为集中式绕组，包括12个线圈元件，每个线圈元件缠绕到对应齿12的齿身。参考图4，为了优化磁路以改善电机的性能，轭部11的径向厚度Y与齿身的周向宽度T的比值范围是0.4至0.7，优选0.51至0.57。本发明的一个实施例中，电机轭部11的径向厚度Y是5毫米(mm)，齿身的宽度T是9毫米(mm)，两者的比值是0.56。 

转子20包括转轴21、固定到转轴21的转子铁芯22、嵌入到转子铁芯22的磁铁35、以及固定到转子铁芯22两轴端的盖板37。转子20通过转轴21可旋转地安装到定子，转轴21两端分别由安装到端盖15、16的轴承支撑。磁铁35为平板状，沿电机轴向嵌入到转子铁芯22，并沿着转子的径向延伸，磁铁35的中心线与转子径向基本重合。 

参考图3，磁铁35沿着其厚度方向极化，相邻的两块磁铁35的相邻表面具有相同极性以便于由该两块磁铁共同形成一个磁极，例如，磁铁的表面35a为N极，表面35b为S极。本实施例中，转子共具有10块磁铁35，这10块磁铁沿着转子的周向排列，并在转子上形成10个磁极。