[发明专利]一种新型单相无刷马达

说明书

技术领域

本发明涉及到一种马达，特别是涉及到一种单相无刷马达。

背景技术

目前，单相无刷马达广泛的运用于小电器、家电以及工业生产中，这类马达一般包括定子和与定子相匹配的转子，在定子上设有绕组，在转子上设有永磁体，即通过磁场之间斥力来实现转子的转动。这类磁体具有效率低，可靠性低，调速范围小的缺点。

在市场上，也存在一类开关磁阻马达，这类马达一般包括定子和与定子相匹配的转子，在定子和转子上都设有磁极，在定子的磁极上设有励磁线圈或永磁体，通过开关切换励磁线圈的磁通量方向，就能够改变定子上磁场的分布，即会在转子上形成磁阻性质的电磁转矩，推动转子和转轴一起转动。这类马达一般采用三相绕组结构，以保证马达具有自启能力，因此控制系统复杂，控制成本高。同时由于设有永磁体，一方面使得马达的结构复杂，生产成本提高，另一方面永磁体受温度的影响大，即相应马达的适用范围受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、工作效率高、可靠性强、适用范围广的新型单相无刷马达。

根据本发明的一个方面，提供了一种新型单相无刷马达，包括壳体、与壳体固定相连的定子铁芯、与定子铁芯相匹配的转子铁芯、与转子铁芯套接的转轴、控制系统，其中转轴与壳体活动连接，转子铁芯上均匀地设有偶数个转子凸极，该转子凸极的端部设有缺口，定子铁芯上设有定子齿，该定子齿的数量是转子凸极的两倍，相邻所述定子齿的根部通过跨距绕组的方式间隔地绕有励磁线圈和工作线圈，励磁线圈和工作线圈产生的磁极数等于定子齿的齿数，相邻所述励磁线圈的绕线方向相反，相邻所述工作线圈的绕线方向相反，该励磁线圈与工作线圈相连接，该工作线圈与控制系统相连接，该控制系统控制工作线圈产生的磁通量的方向与励磁线圈产生的磁通量的方向相对应。由于将转子凸极设计为偶数个，定子齿设计为转子凸极的两倍，在相邻所述定子齿的根部以跨距绕组的方式间隔地绕有励磁线圈和工作线圈，励磁线圈和工作线圈产生的磁极数等于定子齿的齿数，相邻所述励磁线圈的绕线方向相反，相邻所述工作线圈的绕线方向相反，通过控制系统控制工作线圈产生的磁通量的方向发生周期性变化，使工作线圈和励磁线圈产生的磁通量的对应关系发生周期性变化，即调节励磁线圈和工作线圈的总的磁通量发生周期性变化，就可以实现为转子凸极提供连续电磁转矩，使得转轴和转子铁芯一起连续转动。同时在转子凸极的端部设有缺口，可以使得马达能够自启。因此本发明一种新型单相无刷马达具有结构简单、成本低、工作效率高、调速范围广、可靠性强的优点。同时本发明一种新型单相无刷马达通过持续工作的励磁线圈提供方向不变的磁场，代替了永磁体，进一步节省了成本，并且使用本发明一种新型单相无刷马达的适用范围也更加广泛。

在一些实施方式中，缺口临近转子凸极中心的一侧偏离转子凸极机械中心线的夹角可以为5°～15°。由于缺口临近转子凸极中心的一侧偏离转子凸极机械中心线的夹角为5°～15°，即根据转子凸极的数量来确定相应夹角的大小，因此可以使得本发明一种新型单相无刷马达能够更好的完成自启。

在一些实施方式中，定子齿为端部为弧形的T形结构。由于将定子齿设计为端部为弧形的T形结构，因此可以有效的挡住励磁线圈和工作线圈，防止绕线的脱落。

在一些实施方式中，转子凸极的端部可以为弧形，该转子凸极端部的弧度与定子齿的端部的弧度相同。由于将定子齿和转子凸极都设计为弧度相同的弧形，因此可以有效的减小定子齿和转子凸极之间的间隙，从而提高电磁转矩。

在一些实施方式中，转子凸极的端部的宽度可以与定子齿的端部的宽度相同。由于将转子凸极端部的宽度设计为与定子齿端部的宽度相同，使得穿过转子的磁通量大，转子上获得的电磁转矩也会增大，因此本发明一种新型单相无刷马达具有转动力矩大，工作效率高的优点。

在一些实施方式中，转轴与壳体可以通过轴承相连，该转轴上设有与轴承相匹配的卡环。由于通过卡环和壳体配合对轴承进行定位，因此本发明一种新型单相无刷马达工作会更加稳定、可靠。

在一些实施方式中，励磁线圈可以与工作线圈并联。由于采用励磁线圈与工作线圈并联，励磁线圈产生的磁通方向不变，通过控制系统控制工作线圈中的电流方向发生周期性变化，使工作线圈的磁通方向周期性变化，因此能够为转子提供连续的电磁转矩。

在一些实施方式中，工作线圈的数量可以为两组，两组工作线圈的绕线方向相反，两组工作线圈并联，励磁线圈与两组工作线圈串联。由于采用励磁线圈与工作线圈串联，励磁线圈产生的磁通方向不变，两组工作线圈轮流接通，产生周期变化的磁通，因此能够为转子提供连续的电磁转矩。