本發(fā)明涉及單相永磁電機(jī)，尤其涉及具有插入式永磁體的轉(zhuǎn)子的單相永磁電機(jī)。

背景技術(shù)：

單相永磁電機(jī)通常由定子磁芯、定子繞組、以及永磁轉(zhuǎn)子構(gòu)成。其中，定子磁芯通常為U形鐵芯，形成有一對(duì)極臂，極臂的末端形成一對(duì)磁極；定子繞組纏繞于極臂上；永磁轉(zhuǎn)子則可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于鐵芯的磁極之間。對(duì)應(yīng)地，永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸以及通過注入塑料并包覆成型的方式固定于轉(zhuǎn)軸上的永磁體，所述轉(zhuǎn)子磁芯由導(dǎo)磁材料制成。本發(fā)明提供一種新型的單相永磁電機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種單相永磁電機(jī)，包括定子磁芯以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于定子磁芯內(nèi)的永磁轉(zhuǎn)子，所述定子磁芯包括有端部以及由端部延伸的極臂，所述極臂包括與端部相連的兩連接臂以及形成于連接臂的末端的兩極爪，所述永磁轉(zhuǎn)子設(shè)置于兩極爪之間，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子磁芯以及嵌設(shè)于轉(zhuǎn)子磁芯內(nèi)的兩永磁體，所述轉(zhuǎn)子磁芯由導(dǎo)磁材料制成。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明電機(jī)的轉(zhuǎn)子的永磁體插設(shè)于轉(zhuǎn)子磁芯內(nèi)，提高轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)強(qiáng)度，增大電機(jī)的功率密度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明單相永磁電機(jī)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示電機(jī)的定子磁芯的分解圖。

圖3為圖1所示電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子的分解圖。

圖4為圖1所示電機(jī)的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。可以理解，附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為便于清晰描述，而并不限定比例關(guān)系。

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的單相永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述電機(jī)包括定子磁芯10、纏繞于磁芯10上的繞組(圖未示)、以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于磁芯10內(nèi)的永磁轉(zhuǎn)子12。較佳地，本實(shí)施例中，所述磁芯10大致呈U型，磁芯10與轉(zhuǎn)子12分別形成有一對(duì)磁極，相互作用推動(dòng)轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)。圖示中，電機(jī)的部分元件，如繞組、控制繞組電流的電路、電機(jī)的外殼等并未示出，其可以是現(xiàn)有單相永磁電機(jī)中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。

所述磁芯10由軟磁材料，比如鐵磁材料制成。請(qǐng)同時(shí)參閱圖2及圖4，所述磁芯10包括端部14、以及由所述端部14垂直向外伸出的極臂16。本實(shí)施例中，所述端部14與極臂16分別成型后通過機(jī)械連接的方式相連，方便繞組的纏繞。所述端部14形成有卡槽18，對(duì)應(yīng)地所述極臂16向外凸出形成有卡塊20，所述卡塊20沿軸向卡入相應(yīng)的卡槽18內(nèi)將極臂16與端部14相連形成磁芯10。較佳地，所述卡槽18與卡塊20形成燕尾型卡扣連接，避免連接后脫開。在其它實(shí)施例中，所述卡槽18也可以形成于極臂16上，相應(yīng)地所述卡塊20形 成于端部14上，同樣地通過卡扣方式連接形成所述磁芯10。

較佳地，所述端部14與極臂16分別由若干薄片，如矽鋼片等堆疊而成。圖示中僅示意性示出端部14、極臂16堆疊成型后的整體外形，并未顯示多層堆疊的具體結(jié)構(gòu)。為方便薄片的組裝，可在每一薄片上均對(duì)應(yīng)地形成裝配孔22，本實(shí)施例中所述裝配孔22為下凹的盲孔，薄片在堆疊時(shí)相鄰的盲孔之間凹凸配合并卡扣連接，形成端部14與極臂16。

本實(shí)施例中，所述極臂16包括兩連接臂24以及分別形成于兩連接臂24的末端的兩極爪26。所述兩連接臂24平行間隔設(shè)置，每一連接臂24朝向端部14的端面向外凸出形成一所述卡塊20。所述端部14整體呈長方體狀，在其側(cè)向的兩端分別形成所述卡槽18，與兩連接臂24的卡塊20卡扣連接。所述兩極爪26遠(yuǎn)離端部14，作為定子磁芯10的一對(duì)磁極，在繞組通電后被極化，從而兩極爪26具有相反的極性。兩極爪26之間形成空間28，用于容納轉(zhuǎn)子12。

本實(shí)施例中，每一極爪26的周向的兩末端相對(duì)連接臂24橫向向外伸出并分別與另一極爪26的周向兩末端相連，從而兩極爪26在周向上相互連接為一體，使得空間28在周向上封閉，在軸向上貫穿磁芯10。所述兩極爪26環(huán)繞空間28形成極弧面30，所述極弧面30在周向上連續(xù)，環(huán)繞轉(zhuǎn)子12并與轉(zhuǎn)子12之間形成連續(xù)的氣隙，有效降低齒槽轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子12的運(yùn)轉(zhuǎn)更為平穩(wěn)，降低電機(jī)的噪音。較佳地，所述極弧面30為大致標(biāo)準(zhǔn)的圓柱面，其與轉(zhuǎn)子12同軸設(shè)置，兩者之間的徑向距離大致恒定，形成基本均勻的氣隙，最大程度上避免噪音的產(chǎn)生。

由于兩極爪26在周向上相互連接為一體，其相對(duì)連接臂24橫向伸出的部分在兩連接臂24之間形成兩壁部32、34，其與兩連接臂24及端部14首尾相連，形成不經(jīng)過轉(zhuǎn)子12的磁路，會(huì)在一定程度上形成漏磁。為減少漏磁，在每一壁部32、34的中央形成磁橋36，所述磁橋36的徑向厚度小于壁部32、34的其它部位以減小漏磁。優(yōu)選地，所述壁部32、34的外壁面對(duì)應(yīng)磁橋36的位 置處設(shè)凹槽38，以盡量減小磁橋36位置處的厚度。所述凹槽38沿軸向延伸，可以是單個(gè)或多個(gè)，形狀可以是圓弧形、方形等。

較佳地，所述極弧面30內(nèi)凹形成兩啟動(dòng)槽40，所述兩啟動(dòng)槽40在周向上間隔180度，均偏離極爪26的中心軸X一定角度(如圖4所示)。在所述啟動(dòng)槽32位置處，極爪26的極弧面30與轉(zhuǎn)子12之間的氣隙增大，使得電機(jī)在斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子12的極軸偏離極爪26的中心軸X一定角度，即避開死點(diǎn)位置，確保電機(jī)在再次通電時(shí)能夠順利啟動(dòng)。因此，本發(fā)明所稱定子和轉(zhuǎn)子之間形成基本均勻氣隙，是指除了對(duì)應(yīng)啟動(dòng)槽的部分形成基本均勻的氣隙。本實(shí)施例中，所述兩啟動(dòng)槽40與極爪26的中心軸X之間形成較大的夾角，分別與一磁橋36相靠近。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖3及圖4，所述永磁轉(zhuǎn)子12包括由矽鋼片等堆疊而成的磁芯42、以及嵌設(shè)于磁芯42內(nèi)的兩個(gè)永磁體44，所述兩永磁體44極性相反，使鐵芯42極化形成一對(duì)磁極，與定子磁芯10作用推動(dòng)轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)。值得說明的是，本發(fā)明所稱磁芯由軟磁材料制成，比如由鐵制成，但其材料并不限于鐵。

所述轉(zhuǎn)子磁芯42可由多個(gè)矽鋼片堆疊而成，整體呈圓柱狀，其中央形成軸孔46。所述軸孔46用于固定穿設(shè)轉(zhuǎn)軸，以連接負(fù)載并帶動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)。在所述軸孔46的兩側(cè)，鐵芯42還對(duì)稱地形成有兩軸向穿孔48，用于嵌設(shè)永磁體44，所述穿孔48的大小、形狀與永磁體44相對(duì)應(yīng)。本實(shí)施例中，所述兩永磁體44呈扁平長方體狀，其在徑向上具有較小的厚度，但在切向上具有較大的寬度。兩永磁體44沿徑向充磁，平行間隔設(shè)置，均靠近鐵芯42的外壁面。

本實(shí)施例中，所述鐵芯42的外壁面相對(duì)于轉(zhuǎn)子12的中心軸呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，包括兩對(duì)稱設(shè)置的圓弧面50以及連接于兩圓弧面50之間的平面52。所述兩圓弧面50作為轉(zhuǎn)子12的極弧面，所述兩平面52可以用于后續(xù)加工、組裝等 的定位。每一圓弧面50對(duì)應(yīng)一永磁體44，并在周向上完全覆蓋所對(duì)應(yīng)的永磁體44。

根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，轉(zhuǎn)子12的永磁體44插入磁芯42內(nèi)，能夠有效提高轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)強(qiáng)度，增大電機(jī)的功率密度。另一方面，定子磁芯10的兩極爪26相互連接為一體，形成在周向上連續(xù)的極弧面30，最大限度地避免了產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩；永磁轉(zhuǎn)子12通過鐵芯42內(nèi)嵌永磁體44構(gòu)成，磁芯42極化形成接近180度圓心角的兩極弧面50；如此轉(zhuǎn)子12在裝入定子磁芯10后可以近乎平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，有效降低噪音的產(chǎn)生。另外，定子磁芯的極爪26雖然連接為一體，但在壁部32、34的中央形成磁橋36，所述磁橋36的徑向厚度小于壁部32、34的其它部位，減小漏磁，保證電機(jī)的效率，使得本發(fā)明單相永磁電機(jī)高效且噪音小。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。