單相永磁電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種單相永磁電機，尤其涉及一種具有分體結構的定子磁芯的單相永磁電機。
【背景技術】
[0002]現有技術的單相永磁電機的電機定子鐵芯通常采用整體式結構，即定子鐵芯的外環部和齒部同時成型為一體式結構，相鄰齒部的極靴之間設置大槽口，以方便將繞組繞設在齒部，此種結構的單相永磁電機，繞組的繞設很難快速進行，且由于大槽口的存在會導致電機產生較大的定位力矩，從而產生較大的震動和噪聲。而且，受槽口的制約，電機的定位啟動角度小，啟動可靠性差。
[0003]有鑒于此，本實用新型旨在提供一種新型的方便繞線且可提高啟動可靠性的單相永磁電機。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種單相永磁電機，包括定子和可相對定子旋轉的轉子；所述定子包括定子磁芯和繞設于所述定子磁芯上的繞組，所述定子磁芯由若干磁芯組件沿定子周向拼接而成，每個所述磁芯組件具有一段弧形軛部、從所述弧形軛部的其中一個端部伸出的繞線部、從所述繞線部的徑向末端向周向兩側伸出的極靴；所述轉子收容于所有所述磁芯組件的繞線部的極靴圍成的空間內，所述極靴和轉子之間形成氣隙以便于轉子相對于定子轉動。
[0005]作為本實用新型的一種改進方案，相鄰兩個所述弧形軛部的接合處設有凹凸結構。
[0006]作為本實用新型的一種改進方案，相鄰兩個所述弧形軛部的接合處為平面。
[0007]作為本實用新型的一種改進方案，所述定子磁芯相鄰的所述極靴之間形成槽開口，所述槽開口的寬度大于0，且小于或等于所述氣隙最小厚度的4倍。
[0008]作為本實用新型的一種改進方案，所述極靴的徑向厚度從所述繞線部到所述槽開口的方向逐漸減小。
[0009]作為本實用新型的一種改進方案，相鄰所述繞線部之間的極靴設有定位孔槽，所述定位孔槽沿著電機的軸向連續形成或間隔形成，且每個所述定位孔槽到相鄰兩個所述繞線部的距離不相同。
[0010]作為本實用新型的一種改進方案，所述定位孔槽的數量與所述永磁極的極數相等。
[0011]作為本實用新型的一種改進方案，所述定位孔槽位于所述極靴的外周表面與內周表面之間。
[0012]作為本實用新型的一種改進方案，所述定位孔槽暴露在所述極靴的內周表面。
[0013]作為本實用新型的一種改進方案，所述轉子包括轉子磁芯和沿所述轉子磁芯周向設置的若干永磁極，所述若干永磁極的外周表面與所述極靴的內周表面分別位于兩同心圓柱面上。
[0014]作為本實用新型的一種改進方案，所述若干永磁極由一塊環形永磁體形成或每一永磁極由一塊或多塊弧形永磁體形成。
[0015]作為本實用新型的一種改進方案，所述轉子包括轉子磁芯和沿所述轉子磁芯周向設置的若干永磁極，每一永磁極的外周表面到轉子中心的距離從其周向中心往兩端逐漸減小。
[0016]本實用新型的單相永磁電機，采用若干形狀相同的磁芯組件拼接成定子磁芯，從而使繞線部能相互分離，更快地完成繞組的繞設；定子磁芯相鄰的極靴之間形成較小的槽開口，可降低槽開口導致的磁阻突變，從而平滑電機的定位轉矩，提高定位準確度，使電機的啟動與轉動更為可靠平滑。
[0017]為了能更進一步了解本實用新型的特征以及技術內容，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型第一實施例的單相永磁電機的示意圖；
[0019]圖2是圖1所示單相永磁電機去掉外殼后的示意圖；
[0020]圖3是圖1所示單相永磁電機去掉外殼、定子繞組、轉子轉軸等之后的簡化示意圖。
[0021]圖4是圖1所示的單相永磁電機的定子磁芯的示意圖。
[0022]圖5是圖1所示的單相永磁電機的轉子磁芯及其永磁體的示意圖。
[0023]圖6是本實用新型第二實施例的單相永磁電機的定子磁芯的示意圖。
[0024]圖7是本實用新型第二實施例的轉子磁芯及其永磁體的示意圖。
[0025]圖8是本實用新型第三實施例的轉子磁芯及其永磁體的示意圖。
[0026]圖9是本實用新型第四實施例的轉子磁芯及其永磁體的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖，通過對本實用新型的【具體實施方式】詳細描述，將使本實用新型的技術方案及其他有益效果顯而易見。附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為了便于清晰描述，而并不限定比例關系。
[0028]第一實施例
[0029]請參閱圖1至圖5，本實用新型一較佳實施方式的單相永磁電機10包括定子20和相對定子旋轉的轉子50。
[0030]該定子20包括一端開口的筒狀外殼21、安裝到外殼21開口端的端蓋23、安裝到外殼21內的定子磁芯30、安裝到定子磁芯30的絕緣線架40和繞設于定子磁芯30上并被絕緣線架40支撐的繞組39。其中，該定子磁芯30由若干形狀相同的磁芯組件300(見圖4)沿定子周向拼接而成，每個磁芯組件300具有一段弧形軛部301、從弧形軛部301的其中一個端部(包括末端和近末端)伸出的繞線部33、從繞線部33的徑向末端向周向兩側伸出的極靴35 ;所有磁芯組件的弧形軛部301首尾拼接形成所述定子磁芯的外環部31。本實施例中，相鄰兩個磁芯組件的接合面為平面。所述磁芯組件的弧形軛部301和繞線部33共同形成L形結構。
[0031]在本實施例中，每個磁芯組件300僅具有一個繞線部33，因此，磁芯組件的個數與繞組的個數相同，例如是4個。每個磁芯組件的繞組完成之后，將該若干磁芯組件300的弧形軛部301首尾拼接起來，從而得到具有定子繞組的定子磁芯30，可以理解地，每個磁芯組件300也可具有多個繞線部33。
[0032]在本實施例中，磁芯組件300的弧形軛部301之間還可以直接焊接或通過其他方式組配在一起，此時，如圖4所示，為了更好地使相鄰弧形軛部的首尾相接觸，可以在相鄰磁芯組件的弧形軛部的端部設有相互配合的平面，具體來說，可以在每個磁芯組件300的弧形軛部301的兩端分別設置第一平面32以及第二平面34，相鄰弧形軛部301的第一平面32與第二平面34可以緊密貼合。
[0033]轉子50收容于若干繞線部的極靴35圍成的空間內，如圖5所示，轉子50包括沿該轉子周向設置的若干個永磁極55，每個永磁極的外側表面為弧面，每個永磁極的周向中間比其兩端更靠近極靴35，使該永磁極55與極靴的內周表面形成對稱非均勻氣隙41。優選地，對稱非均勻氣隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。
[0034]在本實施例中，每個永磁極55由一塊永磁體56如鐵氧體、稀土永磁材料等形成，轉子50還包括轉子磁芯53，該永磁體56安裝到轉子磁芯53的外周表面；轉子磁芯的外周表面設有若干軸向延伸的凹槽54，每個凹槽54位于兩個永磁極55的分界處，以減少磁泄漏。為使該永磁體56的外周表面與極靴的內周表面之間形成對稱非均勻氣隙，所述永磁體56的外周表面到轉子中心的距離從周向中心往兩端逐漸減小。具體地，轉子磁芯73的外周表面與第一內環部的內周表面是同心圓，而永磁體56的厚度從周向中心向兩端逐漸減小；或者，永磁體56的厚度為均勻厚度，轉子磁芯53的外周表面從周向中心向兩端逐漸減小從而最終導致永磁體的外周表面到轉子中心的距離從周向中心往兩端逐漸減小。可以理解地，每個永磁極55也可以由多塊永磁體56形成，或所有永磁極55由一塊環形永磁體形成。
[0035]轉子50還包括轉軸51，轉軸51穿過轉子磁芯53并與其固定在一起。轉軸51的一端通過軸承24安裝到定子的端蓋，另一端通過另一個軸承安裝到定子的筒狀外殼21的底部，從而實現轉子可相對于定子轉動。本實用新型所稱的環部是指沿周向連續延伸而成的封閉結構，包括圓環形、方形、多邊形等。
[0036]該定子磁芯30由具有導磁性能的軟磁性材料制成，例如由導磁芯片(業界常用硅鋼片)沿電機軸向層疊而成，優選地，該定子磁芯30中繞線部33沿電機周向均勻間隔分布，每一繞線部33基本沿電機徑向從弧形軛部301朝向轉子伸出，極靴35從每個繞線部33的徑向內端向定子的兩周側伸出。
[0037]優選地，極靴35的徑向厚度從繞線部33到槽開口 37的方向逐漸減小，使極靴35的磁阻從繞線部向槽開口 37的方向逐漸增加，形成磁阻逐漸增大的磁橋，從而平滑電機的定位轉矩，提高定位準確度，使電機的啟動與轉動更為可靠平滑。
[0038]在本實施例中，相鄰所述繞線部之間的極靴35設有定位孔槽38，定位孔槽38的個數與定子的極數、環形永磁極的極數相等或為轉子極數的整數倍，在本實施例中為4個。本實施例中，定子繞組采用集中式繞組，因此，繞線部數量等于定子的極數。在替換方案中，定子繞組的每個元件跨繞兩個或多