[实用新型]用于单相感应电机的定子结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于单相感应电机的定子结构。

背景技术

目前，对于单相感应电机，大都采用分布绕组，为了采用机械化绕线，且采用环形绕组，即绕组绕制在定子轭部上，此时，绕制在定子槽外的绕组并不起产生电磁转矩的作用，仅仅起连接作用，这样浪费了大量的铜线。为此采用集中绕组的单相感应电机，但是采用集中绕组后，各次谐波较大，转矩脉动较大，噪声大，且电机在低速段转矩较小，不易启动。因此，有必要作进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种减小气隙磁场谐波分量，增大电机低速段转矩输出的用于单相感应电机的定子结构，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种用于单相感应电机的定子结构，包括设置有定子齿部的定子，每个定子齿上匝绕有集中绕组，其结构特征是定子齿部面向电机气隙的圆弧面由三段相切圆弧组成，定子齿部的中间圆弧的圆心与电机气隙的圆心同心，定子齿部的两端圆弧的圆心与电机气隙的圆心不同心。

所述定子齿部的中间圆弧的角度为θ，θ＝α×360/S，其中，S为定子槽数，α为形状系数，且0.4≤α≤0.7。

所述定子齿部的两端圆弧的外端点距离定子内径的长度为h，h与电机气隙g的比值为k，k=h/g，且1.5≤k≤3.0。

所述两端圆弧与中间圆弧为外切圆。

所述定子由条形分割铁芯制作而成，或者由若干个T型分割铁芯拼接而成。

所述定子为单相4极8定子槽的定子，或单相6极12定子槽的定子。

本实用新型应用于单相感应电机的定子结构，其能够削弱气隙谐波，增大额定转矩，减小转矩脉动，降低电机噪声，同时能略微增大低速段的转矩大小。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例定子的结构示意图。

图2为第一实施例定子齿部的结构示意图。

图3为现有技术中定子齿部的结构示意图。

图4为第一实施例通过T型分割铁芯制作而成的示意图。

图5为第一实施例通过条形分割铁芯制作而成的示意图。

图6为本实用新型定子与现有技术定子的转矩及转矩波动的曲线图。

图7为本实用新型定子与现有技术定子的机械特性曲线图。

图8为本实用新型第二实施例定子的结构示意图。

图9为第二实施例通过T型分割铁芯制作而成的示意图。

图10为第二实施例通过条形分割铁芯制作而成的示意图。

图中：1为定子，3为集中绕组，4为定子齿部，5为中间圆弧，6为两端圆弧，7为8定子槽的条形分割铁芯，8为12定子槽的条形分割铁芯，9为8定子槽的T型分割铁芯，10为12定子槽的T型分割铁芯。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

第一实施例

参见图1-图7，本用于单相感应电机的定子结构，包括设置有定子齿部4的定子1，每个定子齿上匝绕有集中绕组3，其定子齿部4面向电机气隙的圆弧面由三段相切圆弧组成，定子齿部4的中间圆弧4的圆心与电机气隙的圆心同心，定子齿部4的两端圆弧6的圆心与电机气隙的圆心不同心。本实施例的定子1为单相4极8定子槽的定子。

参见图2，本实施例的定子齿部4的中间圆弧5的角度为θ，θ＝α×360/S，其中，S为定子槽数（即S为8），α为形状系数，且0.4≤α≤0.7。定子齿部4的两端圆弧6的外端点距离定子内径的长度为h，h与电机气隙g的比值为k，k=h/g，且1.5≤k≤3.0。两端圆弧6与中间圆弧5为外切圆。

参见图6，通过有限元计算方法计算出了采用本实用新型和现有技术在不同转速下转矩大小和转矩脉动的曲线比较图。参见图7，通过有限元计算方法计算出了采用本实用新型和现有技术的机械特性曲线比较图。

本实用新型通过以上计算分析得到，对于形状系数α和定子齿部4两端圆弧面6外端点距离定子内径的长度h与电机气隙g的比值k＝h/g，当二者在0.4≤α≤0.7和1.5≤k≤3.0的组合范围内时，可以大大削弱转矩脉动，降低噪声，并且可以提高低速段的转矩值。本实施例以内转子电机为例进行说明，同样的方法可适用于外转子电机。

参见图4，定子1由8个8定子槽的T型分割铁芯9拼接而成。参见图5，定子1由8定子槽的条形分割铁芯7制作而成。本实用新型的定子适用于单相感应电机，能够削弱气隙谐波，增大额定转矩，减小转矩脉动，降低电机噪声，同时能略微增大低速段的转矩大小。采用分割铁芯的制造工艺不仅可以大大增加材料利用率，而且可以大大提高电机的绕线效率。

第二实施例