[发明专利]一种谐波振动及损耗小、噪音低的电机及洗衣机

说明书

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种谐波振动及损耗小、噪音低的电机及洗衣机。该电机和洗衣机包括转子铁芯以及套设在转子铁芯外侧的定子，转子铁芯包括本体部以及凸设在本体部的外周的多个凸极部，多个凸极部沿本体部的周向均匀且间隔分布，能够有效降低谐波振动、谐波损耗以及径向磁拉力，使得电机的振动噪音以及电机在高速转动时的周期音较小，还能够有效减少转子铁芯的用料量，降低转子铁芯的制造成本，还能实现转子铁芯、电机以及洗衣机的轻量化设计。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种谐波振动及损耗小、噪音低的电机及洗衣机。

背景技术

现有的永磁无刷电机包括定子和设置在定子内的转子，定子包括定子铁芯和设置在定子铁芯内部的极靴，转子的外周面呈一整圈的圆形，转子设置在极靴围成的空间中且能相对于定子转动，但是现有的永磁无刷电机的性能较差。

图1是现有技术中永磁无刷电机的相反电动势的波形图，图2是现有技术中永磁无刷电机线反电动势的波形图。如图1所示，相反电动势的波形较尖，如图2所示，线反电动势的波形的波峰处为平顶波，不难看出，现有技术中的永磁无刷电机的性能受谐波影响较大，永磁无刷电机受到的谐波振动较大且谐波损耗较大，控制器矢量控制永磁无刷电机换向时，永磁无刷电机的振动较大，永磁无刷电机的振动噪音较大。

此外，永磁无刷电机运行时，通过控制器换向可产生旋转磁场，旋转磁场产生的磁拉力将会对转子产生切向力和径向力，切向力主要驱动转子转动，径向力会促使电机振动并以声音的形式散发到周围环境中。齿槽转矩反映的是转子对定子所产生径向磁拉力的大小，齿槽转矩越大，表明转子对定子所产生的径向磁拉力越大。扭矩波动波形反映的是电机运行时定子对转子所产生的径向磁拉力的大小，扭矩波动波形的波峰值越大，表明转子对定子所产生的径向磁拉力越大。图3是现有技术中永磁无刷电机的齿槽转矩的波形图，图4是现有技术中电机的负载扭矩波动波形图，如图3和图4所示，现有技术中电机的齿槽转矩的波峰值以及扭矩波动波形的波峰值均较大，所以现有技术中的径向磁拉力较大，因此电机的振动噪音均也较大。

此外，图5是现有技术中永磁无刷电机的电磁功率波形图，如图5所示，现有技术中的永磁无刷电机的电磁功率波动较大，所以永磁无刷电机在高速转动时的周期音较大。

基于此，亟待发明一种电机，能够解决电机的谐波振动、谐波损耗、径向磁拉力、电机的振动噪音以及电机在高速转动时的周期音均较大的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种电机，能够有效降低谐波振动、谐波损耗以及径向磁拉力，还能使得电机的振动噪音以及电机在高速转动时的周期音较小。

本发明的另一个目的是提出一种洗衣机，通过应用如上提到的电机，能够有效降低洗衣机的振动噪音以及电机在高速转动时的周期音。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种谐波振动及损耗小、噪音低的电机，包括转子铁芯以及套设在所述转子铁芯外侧的定子，所述转子铁芯包括本体部以及凸设在所述本体部的外周的多个凸极部，多个所述凸极部沿所述本体部的周向均匀且间隔分布。

作为优选，所述定子包括定子铁芯以及位于所述定子铁芯的内侧的多个极靴，所述凸极部与所述极靴之间形成有气隙，所述气隙的距离σ满足σ＝a*x²+b，其中，a为第一常数，b为第二常数，x为当所述极靴的中心线与所述凸极部的中心线重合时，所述气隙的任意位置在所述凸极部的宽度方向上的投影到所述凸极部的中心线的距离。

作为优选，所述极靴朝向所述转子铁芯的端面为弧面，所述弧面的第一圆心与所述转子铁芯的第二圆心偏心设置，所述弧面的直径D满足D1＜D≤5D1，其中，D1为所述转子铁芯的最大外径。

作为优选，所述弧面的直径D满足1.3D1≤D≤1.8D1。