一种定转子结构及电机

本发明涉及一种定转子结构及电机。

背景技术：

1、电机利用磁场与电流相互作用所产生的转矩实现机械能和电能的转换，一般由定子、转子组成，定、转子之间必然有一定的气隙。气隙是电能与机械能转换的关键，其绝对值与变化值对电机性能有很大的影响。另一方面，当电流通过直流电机的电枢时，由于电磁感应的作用，会产生一个反向的电势，与输入电压的方向相反，这种现象称为电枢反应或电磁势反作用力。电枢反应是直流电机工作时不可避免的现象。

2、传统内嵌式转子电机，例如cn107482804b，为提高电机功率密度，通常将气隙长度设计为均值，这种常量化的传统定转子设计方案加剧了电枢反应，影响电机的性能指标。因为电枢反应会影响气隙磁场分布，导致定转子径向磁拉力较大，使得定转子处容易产生电磁振动，进而影响定转子的性能，并且还会使得定转子运行时产生较大的振动和噪声。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的第一目的是提供一种气隙优化的定转子结构；本发明的第二目的是提供一种具有该定转子结构的电机。

2、技术方案：本发明所述的定转子结构，包括定子及位于定子内侧的转子，定子内侧沿着环向间隔均布若干定子齿，转子外侧沿着环向间隔均布若干转子齿，定子齿的端面上设有弧形的内齿切边，内齿切边上开设有径向的u形长槽，u形长槽的底部开设有与其相连通的矩形长槽；转子齿的端面上设有弧形的外齿切边，外齿切边上开设有径向的u形短槽，u形短槽的底部开设有与其相连通的矩形短槽。

3、进一步地，u形长槽的两侧槽壁内设有长槽台，用于槽内补强。

4、进一步地，长槽台自u形长槽的长边内槽壁处向槽腔中心变形为坡度面的渐低槽台。

5、进一步地，长槽台双组台体之间的间距大于矩形长槽槽腔宽度，且长槽台靠近矩形长槽的双组台体缺口形状为斗形缺口，长槽台靠近内齿切边的双组台体缺口形状为矩形缺口。

6、进一步地，长槽台通过冲压形成。

7、进一步地，u形短槽的两侧槽壁内设有短槽台，用于槽内补强。

8、进一步地，短槽台自u形短槽的长边内槽壁处向槽腔中心变形为坡度面的渐低槽台。

9、进一步地，短槽台双组台体之间的间距大于矩形短槽槽腔宽度，且短槽台靠近外齿切边的双组台体之间缺口设置为斗形缺口，短槽台靠近矩形短槽的双组台体之间缺口设置为斗形缺口。

10、进一步地，短槽台通过冲压形成。

11、本发明所述的电机，包括所述的定转子结构。

12、有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：

13、本发明通过在定、转子齿端面上开设由u形槽和矩形槽组成的特殊形状的槽，优化了气隙，改善了磁密谐波含量，实现了基波变化幅度很小的情况下，不影响电机性能，减小了谐波含量，转矩波动较小，减小了振动位移。

14、具体而言，本发明通过对定子和转子进行特殊形状的开槽性优化改进，使得转子的转子齿表面气隙磁密的方向和定子的定子齿间的气隙长度会被增大，从而改变定转子磁密径向分量和切向分量。定转子运行时，定子的内齿切边与转子的外齿切边之间转矩脉动和径向力波的通过性得到改良，同时优化了定转子结构的径向磁拉力，改善了电机内部定子受电磁力的幅值、频率影响产生振动位移情况，可以有效降低电机定转子结构运行时的振动和噪声，保证电机定转子结构能够较好地运行。

技术特征：

1.一种定转子结构，包括定子(1)及位于定子(1)内侧的转子(7)，定子(1)内侧沿着环向间隔均布若干定子齿(2)，转子(7)外侧沿着环向间隔均布若干转子齿(8)，其特征在于，定子齿(2)的端面上设有弧形的内齿切边(3)，内齿切边(3)上开设有径向的u形长槽(4)，u形长槽(4)的底部开设有与其相连通的矩形长槽(5)；转子齿(8)的端面上设有弧形的外齿切边(9)，外齿切边(9)上开设有径向的u形短槽(10)，u形短槽(10)的底部开设有与其相连通的矩形短槽(11)。

2.根据权利要求1所述的定转子结构，其特征在于，u形长槽(4)的两侧槽壁内设有长槽台(6)，用于槽内补强。

3.根据权利要求2所述的定转子结构，其特征在于，长槽台(6)自u形长槽(4)的长边内槽壁处向槽腔中心变形为坡度面的渐低槽台。

4.根据权利要求2所述的定转子结构，其特征在于，长槽台(6)双组台体之间的间距大于矩形长槽(5)槽腔宽度，且长槽台(6)靠近矩形长槽(5)的双组台体缺口形状为斗形缺口，长槽台(6)靠近内齿切边(3)的双组台体缺口形状为矩形缺口。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的定转子结构，其特征在于，长槽台(6)通过冲压形成。

6.根据权利要求1所述的定转子结构，其特征在于，u形短槽(10)的两侧槽壁内设有短槽台(12)，用于槽内补强。

7.根据权利要求6所述的定转子结构，其特征在于，短槽台(12)自u形短槽(10)的长边内槽壁处向槽腔中心变形为坡度面的渐低槽台。

8.根据权利要求6所述的定转子结构，其特征在于，短槽台(12)双组台体之间的间距大于矩形短槽(11)槽腔宽度，且短槽台(12)靠近外齿切边(9)的双组台体之间缺口设置为斗形缺口，短槽台(12)靠近矩形短槽(11)的双组台体之间缺口设置为斗形缺口。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的定转子结构，其特征在于，短槽台(12)通过冲压形成。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的定转子结构。

技术总结本发明公开了一种定转子结构及电机，所述定转子结构包括定子及位于定子内侧的转子，定子内侧沿着环向间隔均布若干定子齿，转子外侧沿着环向间隔均布若干转子齿，定子齿的端面上设有弧形的内齿切边，内齿切边上开设有径向的U形长槽，U形长槽的底部开设有与其相连通的矩形长槽；转子齿的端面上设有弧形的外齿切边，外齿切边上开设有径向的U形短槽，U形短槽的底部开设有与其相连通的矩形短槽。本发明通过在定、转子齿端面上开设由U形槽和矩形槽组成的特殊形状的槽，优化了气隙，改善了磁密谐波含量，实现了基波变化幅度很小的情况下，不影响电机性能，减小了谐波含量，转矩波动较小，减小了振动位移。技术研发人员：张永林,黄嘉文受保护的技术使用者：江苏科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23