破壁機電機的定子和具有其的破壁機電機的製作方法

2023-08-05 12:31:41 5

本實用新型涉及電機技術領域，更具體地，涉及一種破壁機電機的定子和具有其的破壁機電機。

背景技術：

相關技術中的破壁機電機，一般採用單相串激電機作為驅動電機，啟動轉矩大，運行轉速高，但是破壁機電機的高次諧波含量多，電磁噪音明顯，高轉速噪音偏大，而且換向火花嚴重，加速力矩響應差，對食物的破壁效果不佳。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型提出了一種破壁機電機的定子，所述破壁機電機的定子可以改善磁場波形，從而可以降低破壁機電機電磁噪音，使破壁機電機具有運行噪音小、可靠性高等優點。

本實用新型還提出了一種具有上述定子的破壁機電機。

根據本實用新型的破壁機電機的定子，包括：定子鐵芯和定子繞組，所述定子鐵芯上形成有多個定子槽；所述定子繞組設在所述定子槽內，所述定子繞組包括A相繞組、B相繞組和C相繞組，每相繞組分別包括兩個線圈組，兩個所述線圈組的繞線不共槽且每個所述線圈組包括嵌套設置的第一線圈、第二線圈和第三線圈，其中，第一線圈的節距L1、第二線圈的節距L2和第三線圈的節距L3滿足：L1＜L2＜L3。

根據本實用新型的破壁機電機的定子，可以改善磁場波形，減少高次諧波，從而可以減小破壁機電機電磁噪音，使破壁機電機具有運行噪音小、可靠性高等優點。

另外，根據本實用新型的破壁機電機的定子還可以具有如下附加的技術特徵：

根據本實用新型的一些實施例，所述定子槽的數量為二十四個且沿所述定子鐵芯的周向均勻間隔分布。

可選地，每個所述第一線圈的節距L1為7，每個所述第二線圈的節距L2為9，每個所述第三線圈的節距L3為11。

根據本實用新型的一些實施例，所述A相繞組的一個所述線圈組中的第一線圈的上元件邊和所述C相繞組的一個線圈組中的第二線圈的下元件邊設在同一個所述定子槽內，且所述A相繞組的一個所述線圈組中的第二線圈的上元件邊與所述C相繞組的一個線圈組中的第三線圈的下元件邊設在同一個所述定子槽內。

根據本實用新型的一些實施例，所述A相繞組的一個所述線圈組中的第一線圈的下元件邊和所述B相繞組的一個線圈組中的第二線圈的上元件邊設在同一個所述定子槽內，且所述A相繞組的一個所述線圈組中的第二線圈的下元件邊與所述B相繞組的一個線圈組中的第一線圈的上元件邊設在同一個所述定子槽內。

根據本實用新型的一些實施例，所述B相繞組的一個所述線圈組中的第一線圈的下元件邊和所述C相繞組的一個線圈組中的第二線圈的上元件邊設在同一個所述定子槽內，且所述B相繞組的一個所述線圈組中的第二線圈的下元件邊和所述C相繞組的一個線圈組中的第一線圈的上元件邊設在同一個所述定子槽內。

根據本實用新型的一些實施例，多個所述第三線圈分別單獨設在不同的所述定子槽內。

可選地，所述A相繞組、所述B相繞組和所述C相繞組的公共端採用星型聯結或三角形聯結。

根據本實用新型的一些實施例，所述定子繞組採用漆包線繞制。

可選地，所述漆包線的線徑Ф滿足：0.35mm≤Ф≤1.00mm。

根據本實用新型的破壁機電機，包括根據本實用新型上述實施例的破壁機電機的定子。

根據本實用新型的破壁機電機，通過設置根據本實用新型上述實施例的定子，具有加速力矩響應好、運行噪音小、可靠性高等優點。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

圖1是根據本實用新型實施例的定子的立體圖；

圖2是根據本實用新型實施例的定子中定子鐵芯的俯視圖；

圖3是根據本實用新型實施例的定子的定子繞組的結構原理圖，其中，實線表示A相繞組的線圈，短虛線表示B相繞組的線圈，點劃線表示C相繞組的線圈；

圖4是根據本實用新型實施例的破壁機電機的立體圖；

圖5是根據本實用新型實施例的破壁機電機的爆炸圖。

附圖標記：

1000：破壁機電機；100：定子；200：轉子；

10：定子鐵芯；1a：定子槽；

20：定子繞組；

1：A相繞組；101：A相線圈組；11：A相第一線圈；12：A相第二線圈；13：A相第三線圈；

2：B相繞組；201：B相線圈組；21：B相第一線圈；22：B相第二線圈；23：B相第三線圈；

3：C相繞組；301：C相線圈組；31：C相第一線圈；32：C相第二線圈；33：C相第三線圈。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「內」、「外」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本實用新型的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。

下面結合附圖詳細描述根據本實用新型實施例的破壁機電機的定子100，其中，上下方向以圖1所示的上下方向為準。

參照圖1和圖5所示，根據本實用新型實施例的破壁機電機的定子100可以包括：定子鐵芯10和定子繞組20。

圖2為定子鐵芯10的俯視圖，如圖2所示，定子鐵芯10上可以形成有多個定子槽1a，相鄰的兩個定子槽1a間隔開，以便定子繞組20嵌入設置。

定子繞組20可以繞設在定子槽1a內，如圖3所示，定子繞組20可以包括A相繞組1、B相繞組2和C相繞組3，每相繞組分別包括兩個線圈組，每相繞組的兩個線圈組不共槽，並且每相繞組可以包括嵌套設置的第一線圈、第二線圈和第三線圈。其中，第一線圈的節距L1、第二線圈的節距L2和第三線圈的節距L3可以滿足：L1＜L2＜L3，也就是說，每相繞組中的第二線圈比第一線圈大且比第三線圈小。由此，定子繞組20通電時，可以改善磁場波形，減少高次諧波，從而可以減少破壁機電機的噪音。

其中，需要說明的是，每相繞組包括多個線圈，每個線圈由兩條元件邊和端接線組成，元件邊能夠切割磁感線而產生感應電動勢，即元件邊為線圈的有效邊，節距是指同一線圈上的兩個元件邊之間的距離，同一線圈的兩個元件邊之間所跨的槽數即為該線圈的節距。

另外，在本申請中，為了便於描述和理解，將每個線圈中自下而上繞制的元件邊定義為上元件邊，且將自上而下的元件邊定義為下元件邊。

具體而言，如圖3所示，定子繞組20包括A相繞組1、B相繞組2和C相繞組3，其中，A相繞組1包括兩個A相線圈組101，每個A相線圈組101包括A相第一線圈11、A相第二線圈12和A相第三線圈13，並且A相第一線圈11、A相第二線圈12和A相第三線圈13的節距依次增大。

B相繞組2包括兩個B相線圈組201，每個B相線圈組201包括B相第一線圈21、B相第二線圈22和B相第三線圈23，並且B相第一線圈21、B相第二線圈22和B相第三線圈23的節距依次增大。

同樣地，如圖3所示，C相繞組3包括兩個C相線圈組301，每個C相線圈組301包括C相第一線圈31、C相第二線圈32和C相第三線圈33，並且C相第一線圈31、C相第二線圈32和C相第三線圈33的節距依次增大。

這樣，定子繞組20可以採用單雙層繞組，可以有效改善磁場波形，減小高次諧波含量，從而可以優化破壁機電機的加速力矩響應，降低振動和噪音，減少換向火花，進而可以提高破壁機電機的可靠性，能夠滿足30000RPM以上超高轉速破壁機電機的驅動需求。

根據本實用新型實施例的破壁機電機的定子100，通過將A相繞組1、B相繞組2和C相繞組3中的每相繞組設為包括兩個線圈組，將兩個線圈組的繞線設為不共槽，將每個線圈組設為包括嵌套設置的第一線圈、第二線圈和第三線圈，並將第一線圈的節距L1、第二線圈的節L2和第三線圈的節距L3設為依次增大，可以使定子繞組20可以採用單雙層繞組，從而可以改善磁場波形，減少高次諧波，進而可以減小破壁機電機電磁噪音，使破壁機電機具有加速力矩響應好、運行噪音小、可靠性高等優點。

根據本實用新型的一些實施例，如圖2所示，定子槽1a的數量可為二十四個，並且二十四個定子槽1a可沿定子鐵芯10的周向均勻間隔分布，結構簡單緊湊，而且方便加工製造。

如圖3所示，每個第一線圈的節距L1為7，每個第二線圈的節距L2為9，每個第三線圈的節距L3為11。也就是說，每個第一線圈的上元件邊與下元件邊之間跨過七個定子槽1a，每個第二線圈的上元件邊與下元件邊跨過九個定子槽1a，每個第三線圈的上元件邊和下元件邊跨過十一個定子槽1a。從而可以將每相繞組的每個線圈規律地繞設在二十四個定子槽1a內，可以優化每個線圈的結構，進一步改善磁場波形，減小高次諧波含量。

舉例而言，在圖3所示的示例中，二十四個定子槽1a如圖依次編號，以A相繞組1為例，A相繞組1包括兩個A相線圈組101，每個A相線圈組101包括嵌套設置的A相第一線圈11、A相第二線圈12和A相第三線圈13。其中，A相第一線圈11的上元件邊容納在3號槽內，A相第一線圈11的下元件邊容納在10號槽內，二者跨過七個定子槽1a，即A相第一線圈11的節距L1為7；A相第二線圈12的上元件邊容納在2號槽內，A相第二線圈12的下元件邊容納在11號槽內，二者跨過九個定子槽1a，即A相第二線圈12的節距L1為9；A相第三線圈13的上元件邊容納在1號槽內，A相第三線圈13的下元件邊容納在12號槽內，二者跨過十一個定子槽1a，即A相第三線圈13的節距L1為11。

同理，結合圖3所示的示例可知，B相繞組2的B相第一線圈21和C相繞組3的C相第一線圈31的節距L1均為7，B相繞組2的B相第二線圈22和C相繞組3的C相第二線圈32的節距L2均為9，B相繞組2的B相第三線圈23和C相繞組3的C相第三線圈33的節距L3均為11。

在此需要說明的是，圖示的定子槽1a的編號僅為示例，本領域的技術人員還可以採用其他編號以便繞制各相繞組的各個線圈，對此，不能理解為對本實用新型的限制。

根據本實用新型的一些實施例，A相繞組1的一個線圈組中的第一線圈的上元件邊和C相繞組3的一個線圈組中的第二線圈的下元件邊可以設在同一個定子槽1a內，並且A相繞組1的一個線圈組中的第二線圈的上元件邊殼與C相繞組3的第二線圈的下元件邊設在同一個定子槽1a內。例如，在圖3所示的3號槽內，容納有A相繞組1的A相第一線圈11的上元件邊和C相繞組3的C相第二線圈32的下元件邊，在圖3所示的2號槽內，容納有A相繞組1的A相第二線圈12的上元件邊和C向繞組的C相第三線圈33的下元件邊。上元件邊與下元件同槽設置的繞線方式可以進一步改善磁場波形，減少高次諧波。

在本實用新型的一些實施例中，如圖3所示，A相繞組1的一個線圈組中的第一線圈的下元件邊和B相繞組2的一個線圈組中的第二線圈的上元件邊設在同一個定子槽1a內，並且A相繞組1的一個線圈組中的第二線圈下元件邊可與B相繞組2的一個線圈組中的第一線圈的上元件邊設在同一個定子槽1a內。例如，在圖3所示的10號槽內，容納有A相繞組1的A相第一線圈11的下元件邊和B相繞組2的B相第二線圈22的上元件邊，在圖3所示的11號槽內，容納有A相繞組1的A相第二線圈12的下元件邊和B向繞組的B相第一線圈21的上元件邊。由此，可以有效改善磁場波形，進一步減少高次諧波。

在本實用新型的一些實施例中，如圖3所示，B相繞組2的一個線圈組中的第一線圈的下元件邊和C向繞組的第一線圈組中的第二線圈的上元件邊可以設在同一個定子槽1a內，並且B相繞組2的一個線圈組中的第二線圈的下元件邊和C向繞組的第一線圈組中的第一線圈的上元件邊可以設在同一個定子槽1a內。例如，在圖3所示的18號槽內，容納有B相繞組2的B相第一線圈21的下元件邊和C相繞組3的C相第二線圈32的上元件邊，在圖3所示的19號槽內，容納有B相繞組2的B相第二線圈22的下元件邊和C向繞組的C相第一線圈31的上元件邊。這樣，可以有效改善磁場波形，減小高次諧波含量，從而可以減小破壁機電機電磁噪音，改善破壁機電機的加速力矩響應。

可選地，多個第三線圈可分別單獨設在不同的定子槽1a內，以進一步優化磁場波形，減小破壁機電機的振動和噪音，提高可靠性。在此，需要說明的是，單獨是指設有該線圈的元件邊的定子槽1a內沒有繞設其他線圈，即容納有第三線圈的定子槽1a內只有第三線圈的一個元件邊。

例如，在圖3所示的示例中，A相繞組1的一個A相第三線圈13的上元件邊單獨設在1號槽內，下元件邊單獨設在12號槽內；B相繞組2的一個B相第三線圈23的上元件邊單獨設在9號槽內，下元件邊單獨設在20號槽內；C相繞組3的一個C相第三線圈33的上元件邊單獨設在17號槽內，下元件邊單獨設在4號槽內。

當然，多個第三線圈的元件邊還可以單獨設在圖3中例如5號槽、8號槽、15號槽、17號槽、21號槽、24號槽等定子槽1a內。這對於本領域的技術人員而言，可以結合上文的描述進行設定，本實用新型在此不再贅述。

需要說明的是，圖示的定子槽1a的編號僅為示例，定子槽1a的編號改變時，多個線圈的元件邊所在的定子槽1a的編號也應適應性改變，這對於本領域的技術人員來說是可以理解的，在此不再詳細描述。

根據本實用新型的一些實施例，A相繞組1、B相繞組2和C相繞組3的公共端可以採用星型聯結或三角形聯結，以滿足破壁機電機的功率和扭矩需求。星型聯結和三角形聯結已為本領域的技術人員熟知，因此不再詳細描述。

可選地，定子繞組20可以採用漆包線繞制，從而加工方便，可以降低成本。有利地，定子繞組20可以採用耐高溫漆包線繞制，從而可以提高定子繞組20的耐高溫能力，提升破壁機電機的性能。

進一步地，漆包線的線徑Ф可以滿足：0.35mm≤Ф≤1.00mm。也就是說，漆包線的線徑Ф可以在0.35mm-1.00mm之間取值。例如，漆包線的線徑Ф可以是0.35mm、0.40mm、0.70mm等。從而可以滿足破壁機電機的電流需求，進一步提升破壁機電機的性能，提高可靠性。

本實用新型還公開了一種破壁機電機1000。如圖4和圖5所示，根據本實用新型實施例的破壁機電機1000包括定子和轉子200，其中，定子為根據本實用新型上述實施例的定子100，轉子200可轉動地設在定子100的貫通孔內，以將電能轉化為機械能，實現對食物的破壁。

根據本實用新型實施例的破壁機電機1000，通過設置通根據本實用新型上述實施例的定子100，具有加速力矩響應好、運行噪音小、可靠性高等優點。

根據本實用新型的一些實施例，破壁機電機1000可以是無刷變頻電機，無刷變頻電機取消了碳刷結構，可以實現無極平滑調速，從而可以進行智能調速驅動，能夠滿足30000PRM以上超高速破壁機的驅動需求，提高對食物的破壁效果。

根據本實用新型實施例的破壁機電機1000的其他構成以及操作對於本領域的普通技術人員來說是可知的，在此不再詳細描述。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術語「實施例」、「示例」或「具體示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。