CN203967845U - 电动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电动机，包括定子、转子和端盖，所述定子包括定子芯和绕组，所述定子芯具有多个齿，所述多个齿中的每对相邻齿限定了定子槽，所述绕组布置在所述定子槽中并且缠绕在所述定子芯的齿周围，其中，在所述定子芯的齿上具有辅助槽。由于本实用新型在电动机的定子的齿上开辅助槽，可以消弱相对低频段的较大噪音幅值，代之以相对高频段的较小幅值增加，从而减少噪音并改善电动机的音品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种电动机。
背景技术
随着能源的紧张和大气污染的不断加剧，世界各国都推出了各种新的节能政策，随之市场对高效节能的永磁电动机的需求也会激增。在滚筒洗衣机领域，现在通用的是串激电动机、变频感应电动机和直驱永磁无刷电动机。在洗净比不变的情况下，若不通过降低洗涤温度延长洗涤时间的方式，这3种驱动方式都不能达到A级节能标准。低价、高效、静音是当前滚筒洗衣机对驱动电动机提出的3个要求。皮带驱动永磁无刷电动机具有这3个特点，其功率密度大和效率高的两个既有的优势使之在效率、价格两点上可以超越现存的3种电动机。
但是，皮带驱动永磁无刷电动机存在噪音问题。皮带驱动永磁无刷电动机是高速电动机，永磁体在给电动机带来了功率与效率两大优势外，也带来了噪音问题。由于转子永磁体对定子齿的径向力波的客观存在，皮带驱动永磁无刷电动机在高速运转时，径向力波会与定子电枢以及电动机结构共同作用，发出各种频段的噪音，使客户无法接受。
实用新型内容
为了解决以上问题，本实用新型中，在定子的齿上开辅助槽，从而可以有效地降低电动机的噪音，特别可以降低36槽8极皮带驱动永磁无刷电动机的32倍频噪音，从而可以使皮带驱动永磁无刷电动机具有现有皮带驱动变频感应电动机同样或更低的噪音水平。同时，在定子的齿上开辅助槽对于其它极槽配合的分数槽绕组永磁无刷电动机也有同样的作用，可以消弱相对低频段的较大噪音幅值，代之以相对高频段的较小幅值增加，从而减少噪音并改善电动机的音品质。另外，本实用新型中，在端盖的侧壁上特定位置铸有特定形状及质量的振动阻尼筋。振动阻尼筋可以对针对特定频率进行减震，从而进一步降低电动机总体噪音并改善电动机的音品质。
在本实用新型的一个实施例中，提供了一种电动机，包括定子、转子和端盖，所述定子包括定子芯（例如定子铁芯）和绕组，所述定子芯具有多个齿，所述多个齿中的每对相邻齿限定了定子槽，所述绕组布置在所述定子槽中并且缠绕在所述定子铁芯的齿周围，其中，在所述定子铁芯的齿上具有辅助槽。
在一个优选实施方式中，所述辅助槽位于每个齿的齿冠处并且关于每个齿的齿轴线对称。
在一个优选实施方式中，所述辅助槽的宽度等于所述定子槽的槽口宽度。
在一个优选实施方式中，所述辅助槽的深度为0.6mm至1.5mm。
在一个优选实施方式中，所述定子具有36个齿，并且限定了36个定子槽。
在一个优选实施方式中，所述定子的内径为65mm至78mm。
在一个优选实施方式中，所述定子具有至少0.63的内径与最小外径比。
在一个优选实施方式中，所述端盖是密封端盖。
在一个优选实施方式中，所述端盖的侧壁具有散热筋。
在一个优选实施方式中，所述端盖的侧壁具有对特定频率有效的振动阻尼筋。
在一个优选实施方式中，所述端盖包括前端盖和后端盖，所述振动阻尼筋位于所述后端盖左、右、下三个侧壁的中央位置。
在一个优选实施方式中，所述振动阻尼筋对7000-8200HZ的频率有效。
在一个优选实施方式中，所述绕组为铝线绕组。
在一个优选实施方式中，所述绕组为分数槽分布绕组。
在一个优选实施方式中，所述转子为8级铁氧体永磁转子。
在一个优选实施方式中，在所述转子的两端各形成一个塑料端环，以便转子整体的平衡去重。
在一个优选实施方式中，所述塑料端环具有去重孔，所述去重孔的深度不大于所述去重孔的直径。
在一个优选实施方式中，所述塑料端环具有磁钢，所述磁钢呈辐条分布。
在一个优选实施方式中，所述塑料端环具有定位孔，所述定位孔的深度不大于所述定位孔的直径。
在一个优选实施方式中，所述转子在磁极中心部位开有槽孔。
在一个优选实施方式中，所述转子设置有用于与磁极和转子毂连接的辐条带。
在一个优选实施方式中，所述转子的磁钢槽的外缘由铁芯桥梁密封。
在一个优选实施方式中，所述转子的转子毂的外缘上设置有三角形齿。
在一个优选实施方式中，所述电动机的调速范围为350rpm至18000rpm。
通过本实用新型的技术方案，在电动机的定子的齿上开辅助槽，可以消弱相对低频段的较大噪音幅值，代之以相对高频段的较小幅值增加，从而减少噪音并改善电动机的音品质。
附图说明
图1为由根据本实用新型一实施例的电动机的示意图；
图2为根据本实用新型的一实施例的电动机的定子的示意图；
图3a和图3b为根据本实用新型的一实施例的电动机的端盖的示意图；
图4a和图4b为根据本实用新型的一实施例的电动机的塑料端环的示意图；
图5为根据本实用新型的一实施例的电动机的转子的示意图。
具体实施方式
现在参照附图1，图1示出了本实用新型提供的一个实施例的电动机，包括定子101，转子102和端盖103、104。其中，定子包括定子芯和绕组，定子芯具有多个齿，多个齿中的每对相邻齿限定了定子槽，绕组布置在定子槽中并且缠绕在定子芯的齿周围。本实用新型的电动机的特点在于，在定子芯的齿上具有辅助槽。辅助槽使得定子芯上的总槽数增加一倍，对于分数槽绕组电动机，使得电动机的转子磁极与定子齿之间由于齿槽效应而产生的电磁振动由低频移往高频，从而用高频振动代替了低频振动，使得电磁振动的幅值明显降低，在降低噪音的同时也可改善电动机的音品质。
优选地，本实用新型提供的电动机为用于驱动滚筒洗衣机的铁氧体铝线8极36槽皮带驱动无刷永磁电动机。与2极或4极电动机相比，本实用新型的8极电动机的定子两端的绕组包头更小，致使漆包线利用率增高。另外，本实用新型的36槽定子绕组绕线不需要特殊的绕线机，其绕组结构与感应电动机一样，可与感应电动机通用一样的普通绕线机及工艺，降低了设备投资。
现在参照附图2，图2示出了本实用新型提供的一个实施例的定子，其具有内直径201，内直径201优选为65mm至78mm。定子的绕组为分数槽分布绕组。分布绕组可改善电动机气隙磁场使之趋近正弦分布，降低电动机振动与噪音。分数槽绕组可以降低极槽效应，减小作用于定子齿与转子磁极之间的切向、径向的电磁力，降低电动机的振动与噪音。在一个可选实施例中，定子的绕组为铝线绕组。
继续如图2所示，定子具有36个齿，并且限定了36个定子槽，每个齿的齿冠处以齿轴线对称地开有辅助槽203，辅助槽203的宽度等于定子槽202的槽口宽度。优选地，辅助槽203的深度为0.6mm至1.5mm。
继续参照图2，定子具有最小外直径204。最小外直径是在考虑定子外周缘的所有直径时最小的。内直径201与最小外直径204的比大于或等于0.63:1，因此，将电动机配置为以至少5:1的弱磁范围运行，并降低了漏磁，使磁通损失降低了20%。另外，本实用新型的大外径转子与小外径转子相比，具有更高的转矩密度，因而电动机用料少成本低。对于同样的调速及弱磁范围，本实用新型的电动机具有更短的叠厚，从而导致更少的电动机重量，更少的人工成本以及更少的物流成本。
现在参照附图3a和图3b，示出了本实用新型提供的一个实施例的电动机的端盖，该端盖是密封端盖，并且该端盖侧壁上铸有散热筋301和振动阻尼筋302。其中，散热筋301用于散热。振动阻尼筋302用于针对特定频率进行减震，从而降低了电动机总体噪音并改善了电动机的音品质。具体地，图3a示出了电动机的前端盖，图3b示出了电动机的后端盖，振动阻尼筋302可以优选地位于后端盖的左、右、下三个侧壁的中央位置。由于电动机的振动强度的峰值在7000-8200Hz的频率附近，所以优选地，振动阻尼筋302可以对7000-8200Hz的频率有效，从而最大程度上减弱8000HZ频率的振动。
现在参照附图4a和图4b，示出了形成在本实用新型提供的一个实施例的电动机的端部的塑料端环，以便转子整体的平衡去重。优选地，在转子的两端各形成一个塑料端环，该塑料端环可以为团状模塑料（BMC）端环，塑料端环具有去重孔401和定位孔402。优选地，去重孔401的深度不大于所述去重孔的直径，定位孔402的深度不大于所述定位孔的直径。该定位孔402可以用于转子铁芯的定位。另外，塑料端环还具有磁钢403，磁钢呈辐条分布。对于同样质量的磁钢，由于本实用新型的塑料端环的磁钢呈辐条分布，可使磁钢在高速时承受离心力最小，降低转子在高速时变形的风险，从而适合于永磁材料为铁氧体的高速电动机。本实用新型的辐条式内置磁钢转子结构减小了磁钢切向尺寸，使径向尺寸增大，对于同样体积的磁钢可最大限度地减小磁钢离心力，大大地降低了高速时转子变形的危险，同时有利于磁钢沿圆周方向分布均匀，降低了转子充磁后的偏磁拉力，降低了高速噪音。
图5示出了根据本实用新型的一个实施例的电动机的转子，其包括转子毂1，磁极2，与转子毂和磁极连接的辐条带3，用于传递扭矩的三角形齿4，用于注入塑料的槽孔5，磁钢槽6和用于密封磁钢槽6的外缘的铁芯桥梁7。其中，在磁极中心部位开有槽孔5以用于注入塑料，从而加强转子机械强度，避免高速时转子解体变形。设置有与转子毂和磁极连接的辐条带3，以实现形成磁路的转子磁极部分与传递扭矩的转子毂部分的机械连接。磁钢槽6的外缘被铁芯桥梁7密封，既可在密封空间内填充BMC从而连接两个端环以增加强度，也可使得转子外表光滑，以便降低高速时的噪音。在转子毂的外缘上设置的三角形齿4与注射的塑料结构一起承担扭矩传递。
在一个优选的实施方式中，本实用新型提供的电动机的调速范围350rpm至18000rpm。
通过本实用新型的技术方案，可以使用直径更粗的电阻率较大的绕组（如铝线绕组）来进行电动机的设计，在保证电动机性能同原来电动机（如铜线绕组）基本保持不变的前提下实现了电动机的低成本，从而极大的提高了电动机市场竞争力。另外，通过本实用新型的技术方案，也可以采用线径更粗的铜线绕组方案来进一步降低电动机的绕组损耗，从而可实现电动机的更高效率来提高市场竞争力。
在介绍本实用新型或其实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”、“所述”旨在表示存在一个或一个以上的该元件。术语“包含”、“包括”以及“具有”是包括性的，并旨在表示可能存在除所列元件以外的其它元件。
由于在不脱离本实用新型的范围的情况下可对上述构造进行多种修改，上面的说明书所包含以及附图所示的所有主题将被解释为说明性的，而不是限制性的。
以上对本实用新型的实施例进行了详细的说明，以上所述仅为本实用新型的实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有多种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改或等同替换等均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (23)
1.一种电动机，包括定子、转子和端盖，所述定子包括定子芯和绕组，所述定子芯具有多个齿，所述多个齿中的每对相邻齿限定了定子槽，所述绕组布置在所述定子槽中并且缠绕在所述定子芯的齿周围，
其特征在于，所述电动机为用于家用电器的小型分布绕组电动机，在所述定子芯的齿上具有辅助槽，从而消弱相对低频段的较大噪音幅值，代之以相对高频段的较小幅值增加，以便减少噪音并改善电动机的音品质，所述端盖的侧壁具有对特定频率有效的振动阻尼筋。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述辅助槽位于每个齿的齿冠处并且关于每个齿的齿轴线对称。
3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述辅助槽的宽度等于所述定子槽的槽口宽度。
4.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述辅助槽的深度为0.6mm至1.5mm。
5.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述定子具有36个齿，并且限定了36个定子槽。
6.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述定子的内径为65mm至78mm。
7.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述定子具有至少0.63的内径与最小外径比。
8.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述端盖是密封端盖。
9.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述端盖的侧壁具有散热筋。
10.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述端盖包括前端盖和后端盖，所述振动阻尼筋位于所述后端盖左、右、下三个侧壁的中央位置。
11.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述振动阻尼筋对 7000-8200Hz的频率有效。
12.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述绕组为铝线绕组。
13.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述绕组为分数槽分布绕组。
14.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述转子为8级铁氧体永磁转子。
15.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述转子的两端各形成一个塑料端环，以便转子整体的平衡去重。
16.根据权利要求15所述的电动机，其特征在于，所述塑料端环具有去重孔，所述去重孔的深度不大于所述去重孔的直径。
17.根据权利要求15所述的电动机，其特征在于，所述塑料端环具有磁钢，所述磁钢呈辐条分布。
18.根据权利要求15所述的电动机，其特征在于，所述塑料端环具有定位孔，所述定位孔的深度不大于所述定位孔的直径。
19.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述转子在磁极中心部位开有槽孔。
20.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述转子设置有用于与磁极和转子毂连接的辐条带。
21.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述转子的磁钢槽的外缘由铁芯桥梁密封。
22.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述转子的转子毂的外缘上设置有三角形齿。
23.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述电动机的调速范围为350rpm至18000rpm。
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