CN203039445U - 小型或微型电机及其定子铁心 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种小型或微型电机及其定子铁心,该小型或微型电机包括转子组件和前、后端盖，以及安装于该前、后端盖之间的定子组件;定子组件又包括均匀设有多个定子槽的定子铁心,以及嵌入在该定子铁心之各定子槽内的各定子绕组;转子组件可转动地设置在前、后端盖之间，转子组件的外表面与定子铁心的中心通孔之间形成径向气隙;定子槽的槽底宽度是定子槽的槽口宽度的7～10倍；定子槽的槽肩宽度是定子槽的槽口宽度的4～7倍；定子槽的槽底宽度是定子槽的槽肩宽度的1.3～2.0倍。本实用新型小型或微型电机具有输入功率小、效率高和输出力矩大等优点，是一种高效节能电机。

Description

小型或微型电机及其定子铁心
【技术领域】
本实用新型涉及小型和微型电机,特别是涉及小型或微型电机的定子铁心。
【背景技术】
小型和微型电机,如一种小型和微型单相电容式电机，是现代家用电器中广泛应用的一种电机。如图14和图15所示，现有技术小型和微型单相电容式电机的定子铁心11′采用多片定子冲片堆叠而成，该定子铁心11′包括中心通孔112和均匀分布的多个定子槽111′,各定子绕组嵌入在各定子槽111′中，由于受定子铁心11′之定子槽111′形状和大小的影响，造成电机输入功率大、效率低和输出力矩小等缺点;而且受定子铁心11′之定子槽111′形状和大小的影响，一般要在绕线机上将各定子绕组绕好后，再通过机器或手工将各定子绕组嵌入在各定子槽111′中，生产效率低，不良品率也高。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种小型或微型电机及其定子铁心,能够直接通过绕线设备一次将漆包线绕制在定子铁心之各定子槽内，具有生产效率高、品质好、合格率高和成本低等优点，与同等规格的小型或微型电机相比具有输入功率小、效率高和输出力矩大等优点，是一种高效节能电机。
本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：
提供一种小型或微型电机,包括转子组件和前、后端盖，以及安装于该前、后端盖之间的定子组件;所述定子组件又包括均匀设有多个定子槽的定子铁心,以及嵌入在该定子铁心之各定子槽内的各定子绕组; 所述转子组件可转动地设置在所述前、后端盖之间，所述转子组件的外表面与所述定子铁心的中心通孔之间形成径向气隙; 所述定子槽的槽底宽度是定子槽的槽口宽度的7～10倍,特别是所述定子槽的槽底宽度是定子槽的槽口宽度的8.5～9.5倍,如所述定子槽的槽底宽度是定子槽的槽口宽度的9.3倍；所述定子槽的槽肩宽度是定子槽的槽口宽度的4～7倍,特别是所述定子槽的槽肩宽度是定子槽的槽口宽度的5.5～6.5倍,如所述定子槽的槽肩宽度是定子槽 111的槽口宽度的6.3倍；所述定子槽的槽底宽度是定子槽的槽肩宽度的1.3～2.0倍，特别是所述定子槽的槽底宽度是定子槽 111的槽肩宽度的1.4～1.7倍,如所述定子槽的槽底宽度是定子槽的槽肩宽度的1.5倍。
所述定子槽的高度是所述定子铁心的内径的0.22～0.28倍，特别是所述定子槽的高度是所述定子铁心的内径的0.23～0.27倍,如所述定子槽的高度是所述定子铁心的内径的0.25倍。
所述定子铁心的内径为46.0±1.0毫米，该定子铁心均匀设有8个定子槽，相邻两定子槽之间的齿部宽度为7.0±0.3毫米, 所述定子槽的槽口宽度为1.9～2.2毫米，所述定子槽的槽底宽度为18.0～19.0毫米，所述定子槽的槽肩宽度为12.0～13.0毫米，所述定子槽的高度为11.2～12.2毫米。
特别是，所述定子铁心的内径为46.0毫米，该定子铁心均匀设有8个定子槽，相邻两定子槽之间的齿部宽度为7.0毫米，所述定子槽的槽口宽度为2.0毫米，所述定子槽的槽底宽度为18.56毫米，所述定子槽的槽肩宽度为12.48毫米，所述定子槽的高度为11.7毫米。
所述定子组件还包括定子第一绝缘架和定子第二绝缘架；所述定子第一绝缘架包括内径略大于或等于所述定子铁心内径的第一中心通孔，以及与所述定子铁心之各定子槽适配的、数量同等的第一绝缘凸槽，各第一绝缘凸槽均设有与所述第一中心通孔相连通的第一槽口；所述定子第二绝缘架也包括内径略小大于或等于所述定子铁心内径的第二中心通孔，以及与所述定子铁心之各定子槽适配的、数量同等的第二绝缘凸槽，各第二绝缘凸槽均设有与所述第二中心通孔相连通的第二槽口；所述定子第一绝缘架的各第一绝缘凸槽和定子第二绝缘架的各第二绝缘凸槽分别从所述定子铁心之对应的各定子槽的两端嵌入互相对接，所述定子第一绝缘架和定子第二绝缘架各自端面贴紧在所述定子铁心的两端面上；各定子绕组绕制在位于所述定子铁心之各定子槽内的各第一绝缘凸槽和各第二绝缘凸槽内。
所述定子第一绝缘架周边设有与第一绝缘凸槽方向相反的一圈第一凸起和多根定位凸条，各该定位凸条与第一凸起之间留有间隙；所述定子第二绝缘架周边也设有与第二绝缘凸槽方向相反的一圈第二凸起。这样各定子绕组的外部就可被所述定子第一绝缘架的多根定位凸条和定子第二绝缘架的一圈第二凸起限制；而定子绕组之各线圈的过桥线可卡在定子第一绝缘架的第一凸起与定位凸条之间的间隙处。
所述定子第一绝缘架之第一中心通孔边缘向外设有与所述第一凸起同方向的多处凸起；所述定子第二绝缘架之第一中心通孔边缘向外设有与所述第二凸起同方向的多处凸起。这样各定子绕组的内圈就可被所述定子第一绝缘架的凸起和定子第二绝缘架的凸起限制。
还提供一种用于小型或微型电机上的定子铁心, 该定子铁心包括中心通孔和均匀分布的多个定子槽，所述定子槽的槽底宽度是定子槽的槽口宽度的7～10倍,所述定子槽的槽肩宽度是定子槽的槽口宽度的4～7倍,所述定子槽的槽底宽度是定子槽的槽肩宽度的1.3～2.0倍。
同现有技术相比较，本实用新型小型或微型电机及其定子铁心的有益效果在于：
一、由于对定子铁心的各定子槽作特殊设计,能够直接通过绕线设备一次将漆包线绕制在定子铁心之各定子槽内,使本实用新型小型或微型电机具有生产效率高、品质好、合格率高和成本低等优点，与同等规格现有技术的小型或微型电机相比具有输入功率小、效率高和输出力矩大等优点，是一种高效节能电机;
二、由于现有技术定子铁心之各定子槽中的绝缘槽纸易破损，而且各定子绕组的固定也不是很好;本实用新型特意设计嵌入到定子铁心之各定子槽内的定子第一绝缘架和定子第二绝缘架,用于替换现有技术定子铁心之各定子槽中的绝缘槽纸，这样本实用新型小型或微型电机在用绕线设备一次将漆包线绕制在定子铁心之各定子槽内时,定子第一绝缘架和定子第二绝缘架不会破损;而且定子第一绝缘架周边的一圈第一凸起和多根定位凸条，以及定子第二绝缘架周边的一圈第二凸起都可对各定子绕组的限位和固定起到很好的作用。
【附图说明】
图1是本实用新型小型或微型电机之优选实施例一的正投影剖视示意图；
图2是图1所示优选实施例一之定子铁心的轴测投影示意图；
图3是图2所示定子铁心的正投影主视示意图;
图4是所述小型或微型电机之优选实施例二的正投影剖视示意图；
图5是图4所示优选实施例二之定子铁心的轴测投影示意图；
图6是图5所示定子铁心的正投影主视示意图;
图7是所述小型或微型电机之定子第一绝缘架的轴测投影示意图;
图8是所述定子第一绝缘架另一方向的轴测投影示意图;
图9是所述小型或微型电机之定子第二绝缘架的轴测投影示意图;
图10是所述定子第二绝缘架另一方向的轴测投影示意图;
图11是所述小型或微型电机为单相电容式电机时一种优选实施例之定子绕组的简易电路示意图,该定子绕组12包括主绕组121和副绕组122,该副绕组122又包括第一副绕组1221、第二副绕组1222和第三副绕组1223;
图12是图11所示主绕组121的展开示意图;
图13是图11所示副绕组122的展开示意图
图14是现有技术小型或微型电机之定子铁心的轴测投影示意图；
图15是现有技术另一规格的小型或微型电机之定子铁心的轴测投影示意图。
【具体实施方式】
下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1至图13,一种小型或微型电机,包括转子组件20和前、后端盖30、40，以及安装于该前、后端盖30、40之间的定子组件10;所述定子组件10又包括均匀设有多个定子槽 111的定子铁心11,以及嵌入在该定子铁心11之各定子槽 111内的各定子绕组12; 所述转子组件20可转动地设置在所述前、后端盖30、40之间，所述转子组件20的外表面与所述定子铁心11的中心通孔112之间形成径向气隙; 所述定子槽 111的槽底宽度bs2是定子槽 111的槽口宽度b0的7～10倍,特别是所述定子槽 111的槽底宽度bs2是定子槽 111的槽口宽度b0的8.5～9.5倍,如所述定子槽 111的槽底宽度bs2是定子槽 111的槽口宽度b0的9.3倍；所述定子槽 111的槽肩宽度bs1是定子槽 111的槽口宽度b0的4～7倍,特别是所述定子槽 111的槽肩宽度bs1是定子槽 111的槽口宽度b0的5.5～6.5倍,如所述定子槽 111的槽肩宽度bs1是定子槽 111的槽口宽度b0的6.3倍；所述定子槽 111的槽底宽度bs2是定子槽 111的槽肩宽度bs1的1.3～2.0倍，特别是所述定子槽 111的槽底宽度bs2是定子槽 111的槽肩宽度bs1的1.4～1.7倍,如所述定子槽 111的槽底宽度bs2是定子槽 111的槽肩宽度bs1的1.5倍。
参见图3和图6，所述定子槽 111的高度hs1是所述定子铁心11的内径D1的0.22～0.28倍，特别是所述定子槽 111的高度hs1是所述定子铁心11的内径D1的0.23～0.27倍,如所述定子槽 111的高度hs1是所述定子铁心11的内径D1的0.25倍。
图3和图6中的标号L1为定子铁心11的长度, 标号W1为定子铁心11的宽度; 定子铁心11之各定子槽 111的槽底均为一半径为R1的圆弧,各定子槽 111的槽底落在一直径为D2的圆上,而各定子槽 111的槽口底部落在一直径为D3的圆上, 标号D4为定子铁心11的四个圆弧角之圆弧的直径。
参见图2、图3、图5和图6,所述定子铁心11的内径D1为46.0±1.0毫米，该定子铁心11均匀设有8个定子槽 111，相邻两定子槽 111之间的齿部宽度bt为7.0±0.3毫米, 所述定子槽 111的槽口宽度b0为1.9～2.2毫米，所述定子槽 111的槽底宽度bs2为18.0～19.0毫米，所述定子槽 111的槽肩宽度bs1为12.0～13.0毫米，所述定子槽 111的高度hs1为11.2～12.2毫米。对应地，可将图3和图6中的定子铁心11的长度L1设计为75.0±1.0毫米，定子铁心11的宽度W1也设计为75.0±1.0毫米，定子铁心11之各定子槽 111的槽底圆弧半径R1设计为15.0±0.3毫米，D2设计为φ69.4±0.5毫米，D3设计为φ47.6±0.5毫米，D4设计为φ82.0±1.0毫米。
参见图2、图3、图5和图6,所述定子铁心11的内径D1为46.0毫米，该定子铁心11均匀设有8个定子槽 111，相邻两定子槽 111之间的齿部宽度bt为7.0毫米，所述定子槽 111的槽口宽度b0为2.0毫米，所述定子槽 111的槽底宽度bs2为18.56毫米，所述定子槽 111的槽肩宽度bs1为12.48毫米，所述定子槽 111的高度hs1为11.7毫米。对应地，可将图3和图6中的定子铁心11的长度L1和宽度W1都设计为75毫米，定子铁心11之各定子槽 111的槽底圆弧半径R1设计为15.0毫米，D2设计为φ69.4毫米，D3设计为φ47.6毫米，D4设计为φ82.0毫米。采用上述尺寸的电容式电机, 定子铁心11的叠厚若设计为16毫米, 转子组件20的外径D1为45.45毫米,厚度若设计为15.5毫米,定子绕组12的主绕组121采用直径为0.17毫米的漆包线,共680匝, 副绕组122之第一副绕组1221、第二副绕组1222和第三副绕组1223分别采用φ0.17毫米*305匝、φ0.15毫米*130匝和φ0.15毫米*100匝的方案,该单相电容式电机的输入功率只要30瓦左右,而输出力矩确可达到70牛顿米左右，空载时的效率可达到34%。参见图14和图15,在同等规格条件下,即相同的定子铁心11的长度L1、宽度W1和厚度,以及相同的转子组件20, 现有技术单相电容式电机的输入功率需要52瓦左右,而输出力矩只能达到40牛顿米左右，空载时的效率只有11%。因此在同等规格条件下, 本实用新型小型或微型电机具有输入功率小、效率高和输出力矩大等优点，是一种名副其实的节能电机。
参见图1、图2、图4、图5和图7至图9,所述定子组件10还包括定子第一绝缘架13和定子第二绝缘架14；所述定子第一绝缘架13包括内径略大于或等于所述定子铁心11内径的第一中心通孔131，以及与所述定子铁心11之各定子槽 111适配的、数量同等的第一绝缘凸槽132，各第一绝缘凸槽132均设有与所述第一中心通孔131相连通的第一槽口1321；所述定子第二绝缘架14也包括内径略小大于或等于所述定子铁心11内径的第二中心通孔141，以及与所述定子铁心11之各定子槽 111适配的、数量同等的第二绝缘凸槽142，各第二绝缘凸槽142均设有与所述第二中心通孔141相连通的第二槽口1421；所述定子第一绝缘架13的各第一绝缘凸槽132和定子第二绝缘架14的各第二绝缘凸槽142分别从所述定子铁心11之对应的各定子槽 111的两端嵌入互相对接，所述定子第一绝缘架13和定子第二绝缘架14各自端面贴紧在所述定子铁心11的两端面上；各定子绕组12绕制在位于所述定子铁心11之各定子槽 111内的各第一绝缘凸槽132和各第二绝缘凸槽142内。
图11中的标号80为电容。图12和图13中的标号1～8为定子铁心11之各定子槽 111的顺序号,如1号定子槽 111, 2号定子槽 111,依次类推;标号A11和A12分别为主绕组121的头和尾, 标号B11和B12分别为副绕组122的头和尾。标号123为定子绕组12之各线圈的过桥线。
参见图1、图2、图4、图5、图7至图9、图12和图13,所述定子第一绝缘架13周边设有与第一绝缘凸槽132方向相反的一圈第一凸起133和多根定位凸条134，各该定位凸条134与第一凸起133之间留有间隙135；所述定子第二绝缘架14周边也设有与第二绝缘凸槽142方向相反的一圈第二凸起143。这样各定子绕组12的外部就可被所述定子第一绝缘架13的多根定位凸条134和定子第二绝缘架14的一圈第二凸起143限制；而定子绕组12之各线圈的过桥线123可卡在定子第一绝缘架13的第一凸起133与定位凸条134之间的间隙135处。
参见图1、图2、图4、图5、图7至图9、图12和图13,所述定子第一绝缘架13之第一中心通孔131边缘向外设有与所述第一凸起133同方向的多处凸起136；所述定子第二绝缘架14之第一中心通孔141边缘向外设有与所述第二凸起143同方向的多处凸起146。这样各定子绕组12的内圈就可被所述定子第一绝缘架13的凸起136和定子第二绝缘架14的凸起146限制。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围;因此,凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种小型或微型电机，包括转子组件（20）和前、后端盖（30、40），以及安装于该前、后端盖（30、40）之间的定子组件（10）;所述定子组件（10）又包括均匀设有多个定子槽 (111)的定子铁心(11),以及嵌入在该定子铁心(11)之各定子槽 (111)内的各定子绕组(12); 所述转子组件（20）可转动地设置在所述前、后端盖（30、40）之间，所述转子组件（20）的外表面与所述定子铁心(11)的中心通孔（112）之间形成径向气隙;其特征在于： 
所述定子槽 (111)的槽底宽度（bs2）是定子槽 (111)的槽口宽度（b0）的7～10倍,所述定子槽 (111)的槽肩宽度（bs1）是定子槽 (111)的槽口宽度（b0）的4～7倍,所述定子槽 (111)的槽底宽度（bs2）是定子槽 (111)的槽肩宽度（bs1）的1.3～2.0倍。
2.根据权利要求1所述的小型或微型电机，其特征在于：
所述定子槽 (111)的高度（hs1）是所述定子铁心(11)的内径(D1)的0.22～0.28倍。
3.根据权利要求1所述的小型或微型电机，其特征在于：
所述定子铁心(11)的内径(D1)为46.0±1.0毫米，该定子铁心(11)均匀设有8个定子槽 (111)，相邻两定子槽 (111)之间的齿部宽度（bt）为7.0±0.3毫米, 所述定子槽 (111)的槽口宽度（b0）为1.9～2.2毫米，所述定子槽 (111)的槽底宽度（bs2）为18.0～19.0毫米，所述定子槽 (111)的槽肩宽度（bs1）为12.0～13.0毫米，所述定子槽 (111)的高度（hs1）为11.2～12.2毫米。
4.根据权利要求1所述的小型或微型电机，其特征在于：
所述定子铁心(11)的内径(D1)为46.0毫米，该定子铁心(11)均匀设有8个定子槽 (111)，相邻两定子槽 (111)之间的齿部宽度（bt）为7.0毫米，所述定子槽 (111)的槽口宽度（b0）为2.0毫米，所述定子槽 (111)的槽底宽度（bs2）为18.56毫米，所述定子槽 (111)的槽肩宽度（bs1）为12.48毫米，所述定子槽 (111)的高度（hs1）为11.7毫米。
5.根据权利要求1至4之任一项所述的小型或微型电机，其特征在于：
所述定子组件（10）还包括定子第一绝缘架（13）和定子第二绝缘架（14）；所述定子第一绝缘架（13）包括内径略大于或等于所述定子铁心(11)内径的第一中心通孔（131），以及与所述定子铁心(11)之各定子槽 (111)适配的、数量同等的第一绝缘凸槽（132），各第一绝缘凸槽（132）均设有与所述第一中心通孔（131）相连通的第一槽口（1321）；所述定子第二绝缘架（14）也包括内径略小大于或等于所述定子铁心(11)内径的第二中心通孔（141），以及与所述定子铁心(11)之各定子槽 (111)适配的、数量同等的第二绝缘凸槽（142），各第二绝缘凸槽（142）均设有与所述第二中心通孔（141）相连通的第二槽口（1421）；所述定子第一绝缘架（13）的各第一绝缘凸槽（132）和定子第二绝缘架（14）的各第二绝缘凸槽（142）分别从所述定子铁心(11)之对应的各定子槽 (111)的两端嵌入互相对接，所述定子第一绝缘架（13）和定子第二绝缘架（14）各自端面贴紧在所述定子铁心(11)的两端面上；各定子绕组(12)绕制在位于所述定子铁心(11)之各定子槽 (111)内的各第一绝缘凸槽（132）和各第二绝缘凸槽（142）内。
6.根据权利要求5所述的小型或微型电机，其特征在于：
所述定子第一绝缘架（13）周边设有与第一绝缘凸槽（132）方向相反的一圈第一凸起（133）和多根定位凸条（134），各该定位凸条（134）与第一凸起（133）之间留有间隙（135）；所述定子第二绝缘架（14）周边也设有与第二绝缘凸槽（142）方向相反的一圈第二凸起（143）。
7.一种用于小型或微型电机上的定子铁心（11）, 该定子铁心（11）包括中心通孔（112）和均匀分布的多个定子槽 (111)，其特征在于： 
所述定子槽 (111)的槽底宽度（bs2）是定子槽 (111)的槽口宽度（b0）的7～10倍,所述定子槽 (111)的槽肩宽度（bs1）是定子槽 (111)的槽口宽度（b0）的4～7倍,所述定子槽 (111)的槽底宽度（bs2）是定子槽 (111)的槽肩宽度（bs1）的1.3～2.0倍。
8.根据权利要求7所述的用于小型或微型电机上的定子铁心（11），其特征在于：
所述定子槽 (111)的高度（hs1）是所述定子铁心(11)的内径(D1)的0.22～0.28倍。
9.根据权利要求7或8所述的用于小型或微型电机上的定子铁心（11），其特征在于：
所述定子铁心(11)的内径(D1)为46.0±1.0毫米，该定子铁心(11)均匀设有8个定子槽 (111)，相邻两定子槽 (111)之间的齿部宽度（bt）为7.0±0.3毫米, 所述定子槽 (111)的槽口宽度（b0）为1.9～2.2毫米，所述定子槽 (111)的槽底宽度（bs2）为18.0～19.0毫米，所述定子槽 (111)的槽肩宽度（bs1）为12.0～13.0毫米，所述定子槽 (111)的高度（hs1）为11.2～12.2毫米。
10.根据权利要求7或8所述的用于小型或微型电机上的定子铁心（11），其特征在于：
所述定子铁心(11)的内径(D1)为46.0毫米，该定子铁心(11)均匀设有8个定子槽 (111)，相邻两定子槽 (111)之间的齿部宽度（bt）为7.0毫米，所述定子槽 (111)的槽口宽度（b0）为2.0毫米，所述定子槽 (111)的槽底宽度（bs2）为18.56毫米，所述定子槽 (111)的槽肩宽度（bs1）为12.48毫米，所述定子槽 (111)的高度（hs1）为11.7毫米。
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