[发明专利]一种14极12槽电机

说明书

本发明涉及电机电磁涉及领域，具体提供一种14极12槽电机，该电机包括定子和转子，所述定子包括圆形中空铁芯、定子绕组和磁体；圆形中空铁芯的内径为10～15mm，外径为76mm，轭高为16mm，其圆周上均匀分布有12个向内延伸的绕线槽；所述定子绕组的型式为双层绕组，节距为1，并联路数为1，线径为0.2～0.8mm，每个线圈匝数为100～250；所述磁体的厚度为5.5mm，高度为10～50mm；所述转子的内径为77mm，高度为10～50mm。本发明综合考量电机效率、制作成本、温升条件、绝缘等级和导线材料等多方面因素，合理设置定子和转子的各项参数，参数之间互相关联，增加了电机效率，使电机性能得到了提升。

技术领域

本发明涉及电机电磁设计领域，更具体地，涉及一种14极12槽电机。

背景技术

优良的电机设计需要满足产品规格(如功率、电压、转速等)、技术要求(如效率、参数、温升限度、机械可靠性要求等)，并符合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况。电机设计是个复杂的过程，需要考虑的因素和确定的尺寸、数据很多，电机的各项性能之间以及技术指标和经济指标之间，经常存在矛盾。当采取措施改善某个性能使，常会使其他一些性能变差，因此必须全面照顾。市面上的电机产品通常存在设计矛盾，参数设置不合理，无法兼顾电机的性能、可靠性和经济性。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供具有优选参数的一种14极12槽电机。

本发明采取的技术方案为：

一种14极12槽电机，包括定子和转子，所述定子包括圆形中空铁芯、定子绕组和磁体；圆形中空铁芯的内径为10～15mm，外径为76mm，轭高为16mm，其圆周上均匀分布有12个向内延伸的绕线槽；所述定子绕组的型式为双层绕组，节距为1，并联路数为1，线径为0.2～0.8mm，每个线圈匝数为100～250；所述磁体的厚度为5.5mm，高度为10～50mm；所述转子的内径为77mm，高度为10～50mm。

更优选地，所述圆形中空铁芯的内径为15mm；所述定子绕组的线径为0.54mm，每个线圈匝数为140；所述磁体的高度为22mm；所述转子的高度为22mm。

本发明的电机的额定电压为220V。所述圆形中空铁芯的内径为15mm，外径为76mm，轭高为16mm，在满足电磁负荷的前提下使气隙较小，降低空载电流以提高功率因数，同时使气隙不至过小而影响电机的机械可靠性和使电机造成高温升和较大噪音。转子的尺寸匹配定子，内径为77mm，高度大于22mm。所述圆形中空铁芯的圆周上均匀分布有12个向内延伸的绕线槽，尽可能地增加了圆形中空铁芯的槽数，保证电机有良好的电气性能，电机的磁动势波形更接近正弦波，谐波磁场与谐波所造成的电机损耗降低，槽中线圈边的总散热面积增加，更有利于散热；同时现有技术可实现所述圆形中空铁芯的尺寸级别下的槽加工，平衡定子槽数大带来的绝缘材料用量和加工工时增加，电机制造成本上升，加工难度增大，槽利用率降低等的影响。

定子绕组的型式为双层绕组，可以选择有利的节距以改善磁势与电势波形，提高电机的电气性能，并且使线圈尺寸相同，便于制造。一个线圈的两个有效边之间所跨过的槽数(距离)，称为节距，适应所述圆形中空铁芯的尺寸并保证电气性能，定子绕组的节距为1。根据定子内径和电机的线负荷，确定定子绕组每个线圈匝数为140，以保证电机的效率。综合考虑电机的效率、制作成本、使用寿命、散热条件、绝缘等级和导线材料等因素，确定定子绕组的并联路数为1，并进一步确定线径为0.54mm，使电流密度控制在合适范围内，在提高效率、减少损耗和降低温升的前提下尽可能节省材料、降低成本。槽满率是圆形中空铁芯的绕线槽内铜线所占的横截面积与裸槽内可用空间总量的比值，为50％-75％，较高的槽满率可以缩小绕线槽面积，并且有利于绕线槽内导线的散热，但是却给嵌线带来困难并增加嵌线工时，在嵌线时极易引起绝缘损失，槽满率控制在50％-75％较佳。

进一步，所述电机在输出力矩为额定力矩和电流为额定电流的工况下，转速为0-1600rpm。