电机的制作方法

本发明涉及，更具体地，涉及一种电机。

背景技术：

相关技术中的永磁无刷电机，多数为分数槽集中绕组，其中，定子齿的内表面的横截面形成为与其中心孔同心的圆弧段形状，而且每个磁极处转子的外表面的横截面形成为与其轴孔同心的圆弧段形状。由此，致使绕组磁动势谐波含量较大，导致电机的转矩脉动较大，产生明显的振动噪声。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电机，所述电机振动以及噪声较低。

根据本发明实施例的电机，包括：定子，所述定子包括定子铁芯和绕组，所述定子铁芯上形成有中心孔和环绕所述中心孔的多个定子齿，相邻的两个所述定子齿之间限定出定子槽，所述绕组绕设于所述定子槽；转子，所述转子可转动地设在所述中心孔内且包括转子铁芯和多个磁体，所述转子铁芯上形成有轴孔和环绕所述轴孔的多个朝向定子开口的开式磁体槽，多个所述磁体分别对应地插配在多个所述开式磁体槽内，其中，至少一个所述定子齿内表面的横截面包括一段齿部圆弧段且所述齿部圆弧段的圆心位于所述定子齿内表面的邻近所述定子铁芯中心的一侧，每个磁极下的所述转子铁芯的外表面的横截面包括一段非圆弧形或者与所述轴孔不同心的圆弧形。

根据本发明实施例的电机，通过设置外表面的横截面与磁极不同心的圆弧形的转子铁芯或者与横截面为非圆弧形的转子铁芯，降低电机的转矩脉动，进而降低电机的工作噪声。

可选地，每个所述定子齿内表面的横截面均包括一段所述齿部圆弧段。

可选地，所述齿部圆弧段的圆心与所述中心孔的圆心重合或不重合。

根据本发明进一步的实施例，所述定子齿内表面的横截面还包括：位于所述齿部圆弧段两端的齿部过渡段。

可选地，所述齿部过渡段形成直线形或者台阶形。

可选地，所述齿部过渡段形成弧线形，且所述齿部过渡段的圆心与所述齿部圆弧段的圆心不重合。

根据本发明的一个实施例，每个磁极下的所述转子铁芯的外表面的横截面包括：转子圆弧段，所述转子圆弧段与所述多个定子齿的内表面转动配合；两个转子过渡段，两个所述转子过渡段在周向上分别连接在所述转子圆弧段的两端。

可选地，所述转子圆弧段的圆心与所述轴孔的圆心重合或不重合。

可选地，所述转子过渡段形成弧线形，且所述转子过渡段的圆心与所述转子圆弧段的圆心不重合。

可选地，所述转子过渡段形成直线形或台阶形。

可选地，所述转子过渡段形成直线形、台阶形、圆弧形中的至少两种的组合。

根据本发明的另一个实施例，每个所述开式磁体槽的槽口设有对所述磁体进行径向限位的限位凸部，每个所述磁体槽的限位凸部的个数为两个，两个所述限位凸部分别连接在限定出所述开式磁体槽的两个所述磁极上。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电机的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施例的定子铁芯的结构示意图；

图3是根据本发明第二实施例的定子铁芯的结构示意图；

图4是根据本发明第一实施例的转子铁芯的结构示意图；

图5是根据本发明第二实施例的转子铁芯的结构示意图；

图6是根据本发明第三实施例的转子铁芯的结构示意图。

附图标记：

电机100；

定子1；

定子铁芯11；中心孔101；定子槽102；定子齿111；定子轭112；

定子铁芯内表面s1；齿部圆弧段s11；齿部过渡段s12；

转子2；

转子铁芯21；轴孔201；开式磁体槽202；缺口203；

转子铁芯外表面s2；转子圆弧段s21；转子过渡段s22；

磁体22。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的电机100。这里的电机100可以为永磁电机100。

如图1-图6所示，根据本发明实施例的电机100包括：定子1和转子2。

具体而言，定子1包括定子铁芯11和绕组(未示出)，定子铁芯11上形成有中心孔101和环绕中心孔101的多个定子齿111，相邻的两个定子齿111之间限定出定子槽102，绕组绕设于定子槽102。转子2可转动地设在中心孔101内且包括转子铁芯21和多个磁体22，转子铁芯21上形成有轴孔201和环绕轴孔201的多个朝向定子1开口的开式磁体槽202，多个磁体22分别对应地插配在多个开式磁体槽202内。

这里，可以理解的是，“开式磁体槽202”指的是：构造为敞开式结构的磁体槽202，也就是开口槽，此时转子铁芯外表面s2具有缺口203。由此说明，本说明书中所描述的转子铁芯21是指外表面s2具有缺口203的转子铁芯21。

其中，至少一个定子齿内表面s1的横截面包括一段齿部圆弧段s11且齿部圆弧段s11的圆心位于定子齿内表面s1的邻近定子铁芯11中心的一侧，每个磁极下的转子铁芯外表面s2的横截面包括一段非圆弧形或者与轴孔201不同心的圆弧形。

根据本发明实施例的电机100，通过设置外表面s2的横截面与磁极不同心的圆弧形的转子铁芯21或者与横截面为非圆弧形的转子铁芯21，可以降低电机100的转矩脉动，进而降低电机100的工作噪声。

在一些示例中，定子铁芯11和转子铁芯21均可以通过多层片体叠置而成。定子铁芯11包括定子轭112和多个定子齿111，中心孔101限定在多个定子齿111的中心且沿电机100的轴向贯通定子铁芯11的轴向两侧端面，定子槽102限定在每相邻的两个定子齿111之间且沿电机100的轴向贯通定子铁芯11的轴向两侧端面，绕组绕设在定子槽102上，转子2沿轴向插入到中心孔101内且在中心孔101内绕电机100的中心轴线可转动。

进一步地，转子2包括转子铁芯21和多个磁体22，轴孔201和多个开式磁体槽202均沿电机100的轴向贯通转子铁芯21的轴向两侧断面，其中，轴孔201位于转子铁芯21的中心处且用于安装转轴(图未示出)，多个开式磁体槽202环绕轴孔201且用于安装多个磁体22，即每个开式磁体槽202内均安装有一个磁体22。

在一些示例中，每个定子齿内表面s1的横截面均包括一段齿部圆弧段s11。例如，每个定子齿111的齿部圆弧段s11的圆心可以位于同一个圆上，由此，方便加工，且可以更好地实现对定子1的削弧效果，使定子1更好地与上述转子2配合，更好地减小绕组磁动势谐波含量，降低电机100的转矩脉动，改善电机100的振动噪声问题。

如图1和图3所示，在一些示例中，齿部圆弧段s11的圆心与中心孔101的圆心重合。也就是说，多个定子齿111的齿部圆弧段s11位于同一个圆上。在另一些示例中，齿部圆弧段s11的圆心与中心孔101的圆心不重合。

如图2和图3所示，根据本发明进一步的实施例，定子齿内表面s1的横截面还包括：位于齿部圆弧段s11两端的齿部过渡段s12。即齿部过渡段s12包括两个，两个齿部过渡段s12在周向上分别连接在齿部圆弧段s11的两端。

在一些可选的示例中，齿部过渡段s12形成直线形或者台阶形。

在另一些可选的示例中，齿部过渡段s12形成弧线形，且齿部过渡段s12的圆心与齿部圆弧段s11的圆心不重合。

由此，方便加工，且可以更好地实现对定子1的削弧效果，使定子1更好地与上述转子2配合，更好地减小绕组磁动势谐波含量，降低电机100的转矩脉动，改善电机100的振动噪声问题。

如图4-图6所示，根据本发明的一个实施例，每个磁极下的转子铁芯外表面s2的横截面包括：转子圆弧段s21和两个转子过渡段s22，转子圆弧段s21与多个定子齿111的内表面s1转动配合，两个转子过渡段s22在周向上分别连接在转子圆弧段s21的两端。

在一些示例中，其中一个转子过渡段s22与位于磁极一侧的开式磁体槽202连接，另一个转子过渡段s22与位于磁极另一侧的另一个开式磁体槽202连接，每个转子过渡段s22均不落在与其相邻的转子圆弧段s21的基圆上。

如图4所示，在一些可选的示例中，转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心重合。由此，可以使磁体22在转子铁芯21上的分布更加均匀，进而在电机100的工作过程中，转子2与定子1转动时受磁更均匀，提高电机100的工作稳定性。

在一些具体示例中，多个磁极所对应的转子圆弧段s21的尺寸相同，且在轴孔201的周向上均匀分布。也就是说，多个转子圆弧段s21的半径、长度彼此相同，且多个转子圆弧段s21的圆心均与轴孔201的圆心重合。由此，不仅方便转子铁芯21的加工以及批量生产，而且可以提高转子2的转动平稳性。

如图4所示，在一些具体示例中，转子圆弧段s21和转子过渡段s22分别形成弧线形，且转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心同心，转子过渡段s22的圆心与转子圆弧段s21的圆心不重合，即转子过渡段s22的圆心相对于转子圆弧段s21的圆心偏心设置。

如图5和图6所示，在另一些可选的示例中，转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心不重合，即转子圆弧段s21的圆心相对于轴孔201的圆心偏心设置。

例如，每一个转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心均不重合。由此，在可以降低绕组磁动势谐波含量，以改善电机100的振动以及噪声问题的前提下，使转子2与定子1的转动配合更加平稳，提高转子2的转动平稳性。当然，本发明不限于此，还可以仅有一个或者多个转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心不重合，以满足不同的使用需求。

在一些具体示例中，转子过渡段s22形成非圆弧形，例如转子过渡段s22可以形成直线形或台阶形。

当然，转子过渡段s22也可以为直线形、台阶形、圆弧形中的一种或其中至少两种的组合。当转子过渡段s22为直线形、台阶形以及圆弧形中的任意两种的组合时，连接在转子圆弧段s21两端的转子过渡段s22中的每一个，可以一段为直线形，另一段为台阶形、也可以一段为直线形，另一段为圆弧形，还可以一段为台阶形，另一段为圆弧形。

由此，可以更好地实现对转子2的削弧效果，使转子2与定子1配合转动时更加平稳，以减小绕组磁动势谐波含量，降低电机100的转矩脉动，改善电机100的振动以及噪声问题。

根据本发明的又一个实施例，每个开式磁体槽202的槽口设有对磁体22进行径向限位的限位凸部，每个磁体槽202的限位凸部的个数为两个，两个限位凸部分别连接在限定出开式磁体槽202的两个磁极上。每个开式磁体槽202都可以用于安装一个磁体22，进而可以在开式磁体槽202的槽口设置对磁体22进行径向限位的限位凸部，以对磁体22进行径向限位。

下面结合图1描述根据发明一个具体实施例的电机100。

如图1所示，电机100包括定子铁芯11、绕组、转子铁芯21和磁体22，定子铁芯11具有中心孔101和多个沿中心孔101的周向间隔设置的定子齿111，相邻两个定子齿111之间限定出与中心孔101连通的定子槽102，绕组绕设在定子齿111上且至少一部分容纳在定子槽102内。转子铁芯21上设有轴孔201和多个沿轴孔201的周向间隔设置的开式磁体槽202，每个开式磁体槽202的开口朝向定子铁芯11一侧，多个磁体22分别对应地插配在多个开式磁体槽202内。

其中，定子齿内表面s1的横截面包括一段齿部圆弧段s11和分别连接在齿部圆弧段s11两端的齿部过渡段s12。齿部圆弧段s11的圆心位于定子齿内表面s1的邻近定子铁芯11中心的一侧，且齿部圆弧段s11的圆心与中心孔101的圆心同心，齿部过渡段s12形成沿定子铁芯11的径向内向外逐渐向远离齿部圆弧段s11的方向延伸的斜线。

进一步地，每个磁极下的转子铁芯外表面s2的横截面包括一段转子圆弧段s21和连接在转子圆弧段s21两端的转子过渡段s22。转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心同心，转子过渡段s22形成阶梯形。

下面参照图2和图3，详细描述根据本发明实施例的电机100的定子1。

第一实施例：

如图2所示，定子1的定子铁芯11的至少一个定子齿内表面s1的横截面包括一段齿部圆弧段s11，且齿部圆弧段s11的圆心位于定子齿内表面s1的邻近中心孔101的一侧。

可选地，每个定子齿内表面s1的横截面均包括一段齿部圆弧段s11，且每个齿部圆弧段s11的圆心均位于对应的定子齿内表面s1的邻近中心孔101的一侧。

在图2示出的示例中，每个定子齿内表面s1的横截面均包括一段齿部圆弧段s11和连接在齿部圆弧段s11两端的齿部过渡段s12，其中，齿部过渡段s12落在与其连接的齿部圆弧段s11所在的基圆外。

优选地，每个定子齿内表面s1的横截面均包括一段齿部圆弧段s11和两个连接在齿部圆弧段s11两端的直线形齿部过渡段s12，且两个齿部过渡段s12关于齿部圆弧段s11的中心线轴对称分布，直线形齿部过渡段s12落在与其连接的齿部圆弧段s11所在的基圆外，并且，每个齿部圆弧段s11的尺寸均相同，每个齿部过渡段s12的尺寸也均相同。

第二实施例：

如图3所示，定子铁芯11的至少一个定子齿内表面s1的横截面包括一段齿部圆弧段s11和连接在齿部圆弧段s11两端的台阶形齿部过渡段s12，其中，齿部圆弧段s11的圆心位于定子齿内表面s1的邻近中心孔101的一侧。

可选地，每个定子齿内表面s1的横截面均包括一段齿部圆弧段s11和连接在对应的齿部圆弧段s11两端的台阶形齿部过渡段s12，且每个齿部圆弧段s11的圆心均位于对应的定子齿内表面s1的邻近中心孔101的一侧。

在图3示出的示例中，每个定子齿内表面s1的横截面均包括一段齿部圆弧段s11和连接在对应的齿部圆弧段s11两端的台阶形齿部过渡段s12，并且，两个台阶形齿部过渡段s12关于对应的齿部圆弧段s11的中心线轴对称分布，每个齿部圆弧段s11的尺寸均相同，每个台阶形齿部过渡段s12的结构和尺寸均相同，多个定子齿内表面s1的横截面的齿部圆弧段s11位于同一个圆上。

由此，方便加工，且可以更好地实现对定子1的削弧效果，使定子1更好地与上述转子2配合，更好地减小绕组磁动势谐波含量，降低电机100的转矩脉动，改善电机100的振动噪声问题。

下面参照图4-图6，详细描述根据本发明实施例的电机100的转子2。

第一实施例：

如图4所示，转子铁芯21具有多个沿其周向依次排布的开式磁体槽202，与每个磁极相对的转子铁芯21的外表面s2的横截面由转子圆弧段s21和转子过渡段s22组成，且转子圆弧段s21与轴孔201同心设置，转子过渡段s22不落在与其连接的转子圆弧段s21的基圆上。

可选地，与每个磁极相对的转子铁芯21的外表面s2的横截面包括沿电机100周向依次分布的转子圆弧段s21，转子圆弧段s21的两端分别连接有转子过渡段s22，转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心重合，每个转子过渡段s22均不落在与其相邻的两个圆弧段s21中的任一个的基圆上。

也就是说，转子铁芯21的外表面s2的横截面由多个转子圆弧段s21和两个转子过渡段s22组成，多个转子圆弧段s21的两端均连接有转子过渡段s22，且相邻的转子过渡段s22之间间隔开，以形成为开式磁体槽202。由此，可以更好地实现对转子2的削弧效果，使转子2与定子1配合转动时更加平稳，以减小绕组磁动势谐波含量，降低电机100的转矩脉动，改善电机100的振动以及噪声问题。

优选地，如图4所示，每个转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心重合。由此，可以使磁体22在转子铁芯21上的分布更加均匀，进而在电机100的工作过程中，转子2与定子1转动时受磁更均匀，提高电机100的工作稳定性。

优选地，如图4所示，多个磁极所对应的转子圆弧段s21的尺寸相同，且在轴孔201的周向上均匀分布。也就是说，多个转子圆弧段s21的半径、长度彼此相同，多个转子圆弧段s21的圆心均与轴孔201的圆心重合，即多个转子圆弧段s21位于同一个圆上，并且所有的转子过渡段s22均落在多个转子圆弧段s21所在的基圆内。由此，不仅方便转子2的加工以及批量生产，而且可以提高转子2的转动平稳性。

在图4所示的具体示例中，转子圆弧段s21的两端连接有转子过渡段s22，每个转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心重合，且每个转子过渡段s22包括与转子圆弧段s21连接的圆弧形和与所述圆弧形连接的阶梯形。

当然，转子过渡段s22的形状不是唯一的，转子过渡段s22可以是直线形、台阶形以及圆弧形中的任一种或其中至少两种的组合，进而可以根据实际使用需求，选择合适的转子过渡段s22形状。

第二实施例：

如图5所示，转子铁芯21的外表面s2的横截面由沿电机100的周向依次排布的多个转子圆弧段s21组成，每相邻的两个转子圆弧段s21之间敞开以形成为开式磁体槽202，至少一个转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心不重合。

也就是说，转子铁芯21的外表面s2的横截面包括多个沿电机100的周向依次分布的多个转子圆弧段s21，多个转子圆弧段s21之间间隔开，以形成为敞开的磁体槽(即开式磁体槽202)。由此，可以更好地实现对转子2的削弧效果，使转子2与定子1配合转动时更加平稳，以减小绕组磁动势谐波含量，降低电机100的转矩脉动，改善电机100的振动以及噪声问题。

优选地，如图5所示，每一个转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心均不重合。由此，在可以降低绕组磁动势谐波含量，以改善电机100的振动以及噪声问题的前提下，使转子2与定子1的转动配合更加平稳，提高转子2的转动平稳性。当然，本发明不限于此，还可以仅有一个或者多个转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心不重合，以满足不同的使用需求。

优选地，如图5所示，转子圆弧段s21的数量与开式磁体槽202的数量相同，且多个转子圆弧段s21与多个开式磁体槽202沿轴孔201的周向交叉分布。由此，可以使磁体22在转子铁芯21上的分布更加均匀，进而在电机100的工作过程中，转子2与定子1转动时受磁更均匀，提高电机100的工作稳定性。

优选地，如图5所示，多个转子圆弧段s21的尺寸相同，且在轴孔201的周向上均匀分布。也就是说，多个转子圆弧段s21的半径、长度均相同，且每个转子圆弧段s21的圆心与轴孔201的圆心不重合。由此，不仅方便转子2的加工以及批量生产，而且可以提高转子2的转动平稳性。

第三实施例：

如图6所示，第三实施例与第一实施例大体相同，不同之处之一在于，本实施例中的转子圆弧段s21与轴孔201非同心设置。

具体地，与每个磁极对应的转子铁芯21的外表面s2的横截面包括沿电机100周向依次分布的转子圆弧段s21，转子圆弧段s21的两端连接有转子过渡段s22，每个转子过渡段s22不落在与其相邻的两个转子圆弧段s21中的任一个的基圆上，转子圆弧段s21的圆心不与轴孔201的圆心重合。

也就是说，转子铁芯21的外表面s2的横截面由多个转子圆弧段s21和多个转子过渡段s22组成，多个转子圆弧段s21的两端均连接有转子过渡段s22，且相邻的转子过渡段s22之间间隔开，以形成为开式磁体槽202，转子圆弧段s21与轴孔201非同心设置，而转子过渡段s22落在转子圆弧段s21所在基圆外。

由此，可以更好地实现对转子2的削弧效果，使转子2与定子1配合转动时更加平稳，以减小绕组磁动势谐波含量，降低电机100的转矩脉动，改善电机100的振动以及噪声问题。

如图6所示，转子过渡段s22为的一部分为直线形且另一部分为台阶形。由此，方便转子2的加工以及制造，而且可以使转子2与定子1更好的配合，进而降低电机100的工作噪声。

优选地，如图6所示，多个转子圆弧段s21的尺寸相同，且在轴孔201的周向上均匀分布。也就是说，多个转子圆弧段s21的半径、长度均相同，且多个转子圆弧段s21的圆心均与轴孔201的圆心不重合。

根据本发明实施例的电机100，通过对定子铁芯11和转子铁芯21同时进行削弧，使其具有较小的气隙磁密谐波，可以降低气隙磁场的谐波含量，从而减小此谐波产生的电磁激振力，进而降低电机100的转矩脉动和振动噪音。

根据本发明实施例的电机100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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发明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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。