破壁机电机的定子和具有其的破壁机电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种破壁机电机的定子和具有其的破壁机电机。

背景技术：

相关技术中的破壁机电机，一般采用单相串激电机作为驱动电机，启动转矩大，运行转速高，但是高转速噪音偏大，电磁噪音明显，换向火花严重，可靠性低，而且破壁机电机的加速力矩响应差，对食物的破壁效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种破壁机电机的定子，所述破壁机电机的定子可以改善磁场波形，减小破壁机电机电磁噪音，从而可以使破壁机电机具有加速力矩响应好、启动转矩大、运行噪音小、可靠性高等优点。

本实用新型还提出了一种具有上述定子的破壁机电机。

根据本实用新型的破壁机电机的定子，包括：定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯上形成有多个定子槽；所述定子绕组设在所述定子槽内，所述定子绕组包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，每相绕组包括沿所述定子铁芯的周向分布且不共槽的四个线圈组，每个所述线圈组包括嵌套设置的第一线圈和第二线圈，其中，第一线圈的节距L1和第二线圈的节距L2满足：L1＜L2。

根据本实用新型的破壁机电机的定子，可以改善磁场波形，减小破壁机电机电磁噪音，从而可以使破壁机电机具有加速力矩响应好、启动转矩大、运行噪音小、可靠性高等优点。

另外，根据本实用新型的破壁机电机的定子还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述定子槽为二十四个且沿所述定子铁芯的周向均匀间隔分布。

可选地，每相绕组包括沿所述定子铁芯的周向依次设置的第一线圈组、第二线圈组、第三线圈组和第四线圈组，每个所述第一线圈的节距L1为3，每个所述第二线圈的节距L2为5。

根据本实用新型的一些实施例，所述A相绕组的第一线圈组中的第一线圈的下元件边 和第二线圈的下元件边分别与所述B相绕组的第一线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个所述定子槽内，且所述A相绕组的第三线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与所述B相绕组的第三线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个所述定子槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述A相绕组的第一线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与所述C相绕组的第三线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个所述定子槽内，且所述A相绕组的第三线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与所述C相绕组的第一线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个所述定子槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述A相绕组的第二线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与所述B相绕组的第二线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个所述定子槽内，且所述A相绕组的第四线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与所述B相绕组的第四线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个所述定子槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述A相绕组的第二线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与所述C相绕组的第四线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个所述定子槽内，且所述A相绕组的第四线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与所述C相绕组的第二线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个所述定子槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述B相绕组的第一线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与所述C相绕组的第一线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个所述定子槽内，且所述B相绕组的第三线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与所述C相绕组的第三线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个所述定子槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述B相绕组的第二线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与所述C相绕组的第二线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个所述定子槽内，且所述B相绕组的第四线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与所述C相绕组的第四线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个所述定子槽内。

可选地，所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组的公共端采用星型联结或三角形联结。

根据本实用新型的一些实施例，所述定子绕组采用漆包线绕制。

可选地，所述漆包线的线径Ф满足：0.35mm≤Ф≤1.00mm。

根据本实用新型的破壁机电机，包括根据本实用新型上述实施例的破壁机电机的定子。

根据本实用新型的破壁机电机，通过设置根据本实用新型上述实施例的定子，具有加速力矩响应好、启动转矩大、运行噪音小、可靠性高等优点。

根据本实用新型的一些实施例，所述破壁机电机为无刷变频电机。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的定子的立体图；

图2是根据本实用新型实施例的定子的俯视示意图，其中，实线表示A相绕组的线圈，点划线表示B相绕组的线圈，短虚线表示C相绕组的线圈；

图3是根据本实用新型实施例的定子中定子绕组的结构原理图，其中，省略了B相绕组和C相绕组；

图4是根据本实用新型实施例的破壁机电机的立体图；

图5是根据本实用新型实施例的破壁机电机的爆炸图。

附图标记：

100：1000：破壁机电机；100：定子；200：转子；300：安装支架；

10：定子铁芯；1a：定子槽；

20：定子绕组；

1：A相绕组；101：A相第一线圈组；102：A相第二线圈组；103：A相第三线圈组；104：A相第四线圈组；

11：A相第一线圈；12：A相第二线圈；

2：B相绕组；201：B相第一线圈组；202：B相第二线圈组；203：B相第三线圈组；204：B相第四线圈组；

3：C相绕组；301：C相第一线圈组；302：C相第二线圈组；303：C相第三线圈组；304：C相第四线圈组。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、 替换和变型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的破壁机电机的定子100，其中，上下方向以图1和图3所示的上下方向为准。

参照图1-图5所示，根据本实用新型实施例的破壁机电机的定子100可以包括：定子铁芯10和定子绕组20。

如图2所示，定子铁芯10上可以形成有多个定子槽1a，相邻的两个定子槽1a间隔开，以便定子绕组20的设置。

定子绕组20可以绕设在定子槽1a内，如图2和图3所示，定子绕组20可以包括A相绕组1、B相绕组2和C相绕组3，每相绕组包括沿定子铁芯10的周向分布且不共槽的四个线圈组，并且每个线圈组可以包括嵌套设置的第一线圈和第二线圈。其中，第一线圈的节距L1和第二线圈的节距L2可以满足：L1＜L2，也就是说，每相绕组中的第二线圈大于第一线圈。由此，可以改善定子绕组20的磁场，从而减小破壁机电机的噪音，避免换向火花的产生，提高可靠性。

其中，需要说明的是，每相绕组包括多个线圈，每个线圈由两条元件边和端接线组成，元件边能够切割磁感线而产生感应电动势，即元件边为线圈的有效边，节距是指同一线圈上的两个元件边之间的距离，同一线圈的两个元件边之间所跨的槽数即为该线圈的节距。

另外，在本申请中，为了便于描述和理解，将每个线圈中自下而上绕制的元件边定义为上元件边，且将自上而下的元件边定义为下元件边。

具体而言，如图3所示，定子绕组20包括A相绕组1、B相绕组2和C相绕组3，其中，如图2所示，A相绕组1包括四个A相线圈组，每个A相线圈组包括A相第一线圈11和A相第二线圈12，并且A相第一线圈11的节距小于A相第二线圈12的节距。

B相绕组包括四个B相线圈组，每个B相线圈组包括B相第一线圈和B相第二线圈， 并且B相第二线圈的节距大于B相第一线圈的节距。同样地，如图2所示，C相绕组包括四个C相线圈组，每个C相线圈组包括C相第一线圈和C相第二线圈，并且C相第二线圈的节距大于C相第一线圈的节距。

这样，定子绕组20可以采用双层绕组，可以有效改善磁场波形，优化破壁机电机的加速力矩响应，增大启动转矩，降低振动和噪音，减少换向火花，进而可以提高破壁机电机的可靠性，满足20000RPM以下大容量破壁机的驱动需求。

根据本实用新型实施例的破壁机电机的定子100，通过将A相绕组1、B相绕组2和C相绕组3中的每相绕组设为包括四个线圈组，将四个线圈组的绕线设为不共槽，将每个线圈组设为包括嵌套设置的第一线圈和第二线圈，并将第一线圈的节距L1设为小于第二线圈的节L2，可以使定子绕组20采用双层绕组，从而可以改善磁场波形，进而可以减小破壁机电机电磁噪音，使破壁机电机具有加速力矩响应好、启动转矩大、运行噪音小、可靠性高等优点。

根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，定子槽1a的数量可为二十四个，并且二十四个定子槽1a可沿定子铁芯10的周向均匀间隔分布，结构简单紧凑，而且方便加工制造。换言之，定子绕组20按照规律均匀嵌放在二十四个定子槽1a中。

如图3和图4所示，每相绕组可以包括沿定子铁芯10的周向依次设置的第一线圈组、第二线圈组、第三线圈组和第四线圈组，每个第一线圈的节距L1为3，每个第二线圈的节距L2为5。也就是说，每个第一线圈的上元件边与下元件边之间跨过三个定子槽1a，每个第二线圈的上元件边与下元件边跨过五个定子槽1a。从而可以将每相绕组的每个线圈规律地绕设在二十四个定子槽1a内，可以优化每个线圈的结构，进一步改善磁场波形，减小破壁机电机的振动和噪音。

举例而言，在如图2和图3所示的示例中，二十四个定子槽1a如图依次编号，以A相绕组1为例，A相绕组1包括沿定子铁芯10的周向一次设置的A相第一线圈组101、A相第二线圈组102、A相第三线圈组103和A相第四线圈组104。其中，A相第一线圈组101包括嵌套设置的A相第一线圈11和A相第二线圈12，A相第一线圈11的上元件边容纳在2号槽内，A相第一线圈11的下元件边容纳在5号槽内，二者跨过三个定子槽1a，即A相第一线圈11的节距L1为3；A相第二线圈12的上元件边容纳在1号槽内，A相第二线圈12的下元件边容纳在6号槽内，二者跨过五个定子槽1a，即A相第二线圈12的节距L1为5。

同理，结合图2所示的示例可知，B相绕组2的第一线圈和C相绕组3的第一线圈的节距L1均为3，B相绕组2的第二线圈和C相绕组3的C相第二线圈的节距L2均为5。

在此需要说明的是，图示的定子槽1a的编号仅为示例，本领域的技术人员还可以采用 其他编号以便绕制各相绕组的各个线圈，对此，不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型的一些实施例，A相绕组1的第一线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与B相绕组2的第一线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个定子槽1a内，并且A相绕组1的第三线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与B相绕组2的第三线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个定子槽1a内。

例如，在如图2所示的5号槽内，容纳有A相第一线圈组101的A相第一线圈11的下元件边和B相第一线圈组201的第二线圈的上元件边；在6号槽内，容纳有A相第一线圈组101的A相第二线圈12的下元件边和B相第一线圈组201的第一线圈的上元件边；在17号槽内，容纳有A相第三线圈组103的第一线圈的下元件边和B向第三线圈组的第二线圈的上元件边；在18号槽内，容纳有A相第三线圈组103的第二线圈的下元件边和B向第三线圈组的第一线圈的上元件边。上元件边与下元件同槽设置的绕线方式可以进一步改善磁场波形，减小振动和噪音。

在本实用新型的一些实施例中，A向绕组的第一线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边可分别于C相绕组3的第三线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个定子槽1a内，并且A相绕组1的第三线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边可分别与C相绕组3的第一线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个定子槽1a内。

例如，在图2所示的示例中，A相第一线圈组101的A相第一线圈11的上元件边与C相第三线圈组303中的第二线圈的下元件边共同设在2号槽内；在1号槽内，容纳有A相第一线圈组101的第二线圈的上元件边和C相第三线圈组303的第一线圈的下元件边；A相第三线圈组103的第一线圈的上元件边和C相第一线圈组301的第二线圈的下元件边同时设在14号槽内；在13号槽中，设有A相第三线圈组103的第二线圈的上元件边和C相第一线圈组301的第二线圈的下元件边。

这样，可以有效改善磁场波形，从而可以进一步减小破壁机电机电磁噪音，改善破壁机电机的加速力矩响应，增大启动转矩。

根据本实用新型的一些实施例，A相绕组1的第二线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与B相绕组2的第二线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个定子槽1a内，且A相绕组1的第四线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与B相绕组2的第四线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个定子槽1a内。由此，可以进一步减小破壁机电机的与耐性噪音，减少换向火花，提高可靠性。

例如，在图2所示的示例中，A相第二线圈组102中的A相第一线圈11的上元件边和B相第二线圈组202中的B相第二线圈的下元件边共同设在11号槽中；A相第二线圈组102中的A相第二线圈12的上元件边与B相第二线圈组202中的B相第二线圈组202的B相第一线圈的下元件边同时容纳在12号槽内；在23号槽内，A相第四线圈组104中的A相第一线圈11的上元件边与所述B相第四线圈组204中的B相第二线圈的下元件边设在同一个所述定子槽1a内；A相第四线圈组104中的A相第一线圈11的上元件边与所述B相第四线圈组204中的B相第一线圈的下元件边设在同一个所述定子槽1a内，该槽的编号为24号。

在一些实施例中，如图3所示，A相绕组1的第二线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与C相绕组3的第四线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个定子槽1a内，并且A相绕组1的第四线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与C相绕组3的第二线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个定子槽1a内，以提高破壁机电机的可靠性和寿命。

例如，在图2所示的8号槽内，同时设有A相第二线圈组102中的A相第一线圈11的下元件边和C相第四线圈组304中的第二线圈的上元件边；在7号槽内，同时设有A相第二线圈组102中的第二线圈的下元件边与C相四线圈组中的C相第一线圈的上元件边；在20号槽内，A相第四线圈组104中的A相第一线圈11的下元件边与C相第二线圈组302中的C相第二线圈的上元件边共槽设置；在19号槽内，同时设有A相第四线圈组104中的A相第二线圈12的下元件边和C相第二线圈组302中的C相第一线圈的上元件边。

根据本实用新型的一些实施例，B相绕组2的第一线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与C相绕组3的第一线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个定子槽1a内，并且B相绕组2的第三线圈组中的第一线圈的下元件边和第二线圈的下元件边分别与C相绕组3的第三线圈组中的第二线圈的上元件边和第一线圈的上元件边设在同一个定子槽1a内。从而可以进一步减小破壁机电机运行时的振动和噪音。

例如，如图2所示，B相第一线圈组201中的B相第一线圈的下元件边和C相第一线圈组301中的C相第二线圈的上元件边共同设在9号槽内；B相第一线圈组201中的B相第二线圈的上元件边和C相第一线圈组301中的C相第一线圈的下元件边共同设在10号槽中；在21号槽中，设有B相第三线圈组203中的B相第一线圈的下元件边和C相相第三线圈组中的C相第二线圈的上元件边；在22号槽中，设有B相第二线圈组202中的B相第二线圈的下元件边和C相第三线圈组303中的C相第一线圈的上元件边。

在一些实施例中，B相绕组2的第二线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元 件边分别与C相绕组3的第二线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个定子槽1a内，并且B相绕组2的第四线圈组中的第一线圈的上元件边和第二线圈的上元件边分别与C相绕组3的第四线圈组中的第二线圈的下元件边和第一线圈的下元件边设在同一个定子槽1a内。从而可以有效改善磁场波形，从而可以进一步减小破壁机电机电磁噪音，改善破壁机电机的加速力矩响应，增大启动转矩，从而提高对食物的破壁效果。

例如，如图2所示，B相第二线圈组202中的B相第一线圈的上元件边与C相第二线圈组302中的C相第二线圈的下元件边设在编号为16的同一个定子槽1a内；在15号槽内，B相第二线圈组202中的B相第二线圈的上元件边与C相第二线圈组302中的C相第一线圈的下元件边共槽设置；B相第四线圈组204中的B相第一线圈的上元件边和C相第四线圈组304中的C相第二线圈的下元件边设在同一个定子槽1a内，该槽的编号为3号；B相第四线圈组204中的B相第二线圈的上元件边和C相第四线圈组304中的C相第一线圈的下元件边设在编号为4的定子槽1a内。

可以理解的是，定子绕组20采用双层绕组，使得每个定子槽1a内均设有一个上元件边和一个下元件边，即一个线圈的上元件边和另一个线圈的下元件边共槽。由此，结构紧凑，绕制方便，而且利于优化定子100的性能，从而提升破壁机电机的性能，延长使用寿命。

需要说明的是，图示的定子槽1a的编号仅为示例，定子槽1a的编号改变时，多个线圈的元件边所在的定子槽1a的编号也应适应性改变，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，在此不再详细描述。

根据本实用新型的一些实施例，A相绕组1、B相绕组2和C相绕组3的公共端可以采用星型联结或三角形联结，以满足破壁机电机的功率和扭矩需求。星型联结和三角形联结已为本领域的技术人员熟知，因此不再详细描述。

可选地，定子绕组20可以采用漆包线绕制，从而加工方便，可以降低成本。有利地，定子绕组20可以采用耐高温漆包线绕制，从而可以提高定子绕组20的耐高温能力，提升破壁机电机的性能。

进一步地，漆包线的线径Ф可以满足：0.35mm≤Ф≤1.00mm。也就是说，漆包线的线径Ф可以在0.35mm-1.00mm之间取值。例如，漆包线的线径Ф可以是0.35mm、0.40mm、0.55mm、0.80mm等。从而可以满足破壁机电机的电流需求，进一步提升破壁机电机的性能，提高可靠性。

本实用新型还公开了一种破壁机电机1000。如图4和图5所示，根据本实用新型实施例的破壁机电机1000包括定子和转子200，其中，定子为根据本实用新型上述实施例的定子100，转子200可转动地设在定子100的贯通孔内，以将电能转化为机械能，实现对食 物的破壁。

根据本实用新型实施例的破壁机电机1000，通过设置通根据本实用新型上述实施例的定子100，具有加速力矩响应好、运行噪音小、可靠性高等优点。

根据本实用新型的一些实施例，破壁机电机1000可以是无刷变频电机，无刷变频电机取消了碳刷结构，可以实现无极平滑调速，从而可以进行智能调速驱动，能够满足20000PRM以下大容量破壁机的驱动需求，可以提高对食物的破壁效果。

根据本实用新型的一些实施例，如图4和图5所示，破壁机电机1000还可以包括至少一个安装支架300，以将破壁机电机安装在破壁机的机体上，提高定位稳定性，从而可以减小振动，减小噪音。换言之，破壁机电机1000包括定子总成、转子总成和支架总成。

根据本实用新型实施例的破壁机电机1000的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。