[实用新型]一种低齿槽转矩的直流无刷电机定、转子装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是一种低齿槽转矩的直流无刷电机定、转子装置。

背景技术

齿槽转矩是具有齿槽的永磁电机的一种固有现象，它是在电枢绕组不通电的情况下，由永磁体磁场与电枢铁芯的齿槽相互作用而在圆周方向上产生的转矩。随着永磁材料性能的不断提高，永磁电机越来越广泛的应用于高性能的速度和位置控制系统，而现有技术中，永磁电机的齿槽转矩普遍较大，直接影响电机在速度控制系统种的低速和在位置控制系统中的精确定位。

发明内容

针对现有产品存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种齿槽转矩较小、启动及低速运行性能较好的直流无刷电机定、转子装置。

本实用新型所采取的技术方案是设计一种低齿槽转矩的直流无刷电机定、转子装置：包括定子铁芯1、磁瓦3、转子5和装于其中间的转子轴4，定子铁芯1内孔周围开有至少三个以上的齿槽，每个齿槽形成一个定子磁极2；至少一对以上的磁瓦3固定在转子5的外柱面上；转子5套装入定子铁芯1内孔中；

A、磁瓦3的外表面的两边形成削角边6，使得磁瓦3的中间厚度厚于两边；

B、定子铁芯1内部每两个相邻的定子磁极2的宽度不等。

削角边6可为直线也可为曲线。

本实用新型低齿槽转矩的直流无刷电机定、转子装置，由于采取将磁瓦的外表面的两边进行削角，使得磁瓦中间厚度厚于两边，磁瓦逼近一个定子磁极时，其与定子磁极的气隙较大，使得此时产生的齿槽转矩显著降低。同时，还采取了将定子铁芯内部每两个相邻的定子磁极的宽度设计为不相等的，转子在旋转时，当磁瓦的一边缘刚好处于定子磁极中心线上时，该磁瓦的另一边缘并不处于定子槽口中心线上，而是有些偏移，正是由于这种偏移分散了齿槽转矩，因而，有效地降低了齿槽转矩。经过试验，本实用新型与现有产品相比，能够消弱齿槽转矩达90％以上，可有效消除由于齿槽转矩引起的启动及低速运行的劣化，确保电机能稳定运行于低速状态并能在位置控制系统中做到精确定位，同时，电机的工作效率亦得到适当的提升。

附图说明

图1是本实用新型的主剖示意图；

图2是现有同类产品的主剖示意图。

图中：1是定子铁芯，2是定子磁极，3是磁瓦，4是转子轴，5是转子，6是削角边，OA是定子磁极中心线，OB是定子槽口中心线；1`是现有同类产品的定子铁芯，2`是现有同类产品的定子磁极，3`是现有同类产品的磁瓦，4`是现有同类产品的转子轴，5`是现有同类产品的转子，定子O`A`是现有同类产品的定子磁极中心线，O`B`是现有同类产品的定子槽口中心线。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的说明。

本实施例是由定子铁芯1、定子磁极2、磁瓦3、转子轴4和转子5构成。

定子铁芯1的中间开有装置转子的内孔，在该内孔的周围开有至少三个以上的齿槽(本实施例设计为9个，也可为5个或7个或其它个数)，每个齿槽形成一个定子磁极2，每两个相邻的定子磁极2的宽度不等(可以设计为每相间隔的两个定子磁极2的宽度相等，也可设计为各个定子磁极2的宽度均不相等，还可设计为其它情况下的每两个相邻的定子磁极2的宽度不等)。

磁瓦3的外表面的两边形成削角边6(该削角边6可为直线，也可为曲线；当为曲线时，可为圆弧曲线段，也可为双曲线段，还可为正弦波曲，或为其它形状的曲线。当为直线时，其起点处于垂直点时与水平方向的夹角一般取5-75°，优化的夹角范围为15-35°)，使得磁瓦3的中间厚度厚于两边。至少一对以上的磁瓦3(本实施例设计为3对，也可为1对或2对或4对或其它数的对数)粘贴固定在转子5的外柱面上。

转子5的中间装置转子轴4，一并套装入定子铁芯1内孔中，形成本实用新型的直流无刷电机定、转子装置。

电机工作时，转子5在定子铁芯1内孔中围绕转子轴4作圆周方向旋转，旋转方向可为顺时针或逆时针。

由于磁瓦3中间厚度比两边厚，转子5在旋转过程中，当磁瓦3在逼近一个定子磁极2时，由于其与定子磁极2的气隙较大，此时产生的齿槽转矩较小；转子5继续旋转，磁瓦3逐渐进入到定子磁极2的底部，气隙逐渐缩小到最小，此时，产生的齿槽转矩最大；转子5继续旋转，当磁瓦3逐渐退出到定子磁极2的边缘时，气隙又逐渐增大到最大，产生的齿槽转矩逐渐缩小到最小；在转子旋转过程中如此反复。由于磁瓦3在逼近一个定子磁极2时，其与定子磁极2的气隙较大，使得此时产生的齿槽转矩显著降低。