电机和电泵的制作方法

本技术涉及电机，具体而言，涉及一种电机和电泵。

背景技术：

1、传统的u形电机由于定子铁芯u形齿槽开口较大、电动机受到驱动电源影响产生交变磁场，在负载运行时会产生较大的转矩脉动，进而产生较高的噪音振动；传统的u形电机产生的噪音振动尤其是低频的二倍频噪音，在洗碗机、空调等家用电器的内部封闭腔体中极易引起共振，引起用户的不满和投诉；但家用电器通常对使用的元器件的噪音振动有较高的要求，导致单相永磁同步电动机在家用电器领域应用时往往由于噪音振动方面的考虑对驱动电路和位置传感器等的要求较高，使得其在家用电器领域应用的成本增加。现有改善u形电机噪音振动的主要对策是通过调整控制电路和内置程序来降低噪音振动。然而，从电控方面对电机负载噪音振动的调节效果差。

2、因此，如何降低u形电机产生的噪音振动，成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本技术的第一方面提供了一种电机。

3、本技术的第二方面提供了一种电泵。

4、有鉴于此，本技术的第一方面，提出了一种电机，包括：定子铁芯，定子铁芯包括两个相对设置的臂部，臂部包括绕线部和安装部，两个绕线部远离安装部的一端相互连接，安装部上设置有凹陷部，两个臂部的凹陷部相对设置并围成安装区；转子组件，安装于安装区内，沿转子组件的径向，转子组件与凹陷部的内壁面之间围成间隙。其中，凹陷部的内壁面包括至少一个渐变面，沿转子组件的周向，渐变面与转子组件之间的间隙由渐变面的一端至另一端逐渐减小。

5、根据本技术提出的电机，包括定子组件和转子组件。其中，定子组件包括定子铁芯和设置于定子铁芯上的定子绕组。其中，定子铁芯具有两个相对设置的臂部，每个臂部进一步划分为用于缠绕定子绕组的绕线部和用于与转子组件配合的安装部，两个绕线部在远离安装部的一端相互连接形成一个整体结构，两个安装部相对设置的两侧上设置有向内凹陷的凹陷部，由于两个臂部相对设置，因此，两个凹陷部限定出一个用于容纳转子组件的安装区。转子组件安装于安装区内。其中，沿转子组件的径向方向，转子组件的外周面与凹陷部的内壁面之间形成一环状间隙。凹陷部的内壁面并非均匀的圆柱面，而是包含至少一个渐变面，渐变面沿转子组件的周向延伸，并且渐变面与转子组件之间的间隙宽度，从渐变面的第一端到第二端具有逐渐减小的趋势，安装时，可使电机沿第一端至第二端的方向转动，以使渐变面与转子组件之间的间隙宽度沿电机方向减小，这样使得电机的气隙宽度沿转子组件旋转方向连续递减，从而可以通过渐变气隙调整磁场分布，使磁阻变化平缓，进而削弱因齿槽效应引起的周期性转矩波动，从而直接抑制齿槽转矩幅值，降低电机负载运行时的转矩脉动。而转矩脉动的减小直接带来振动噪声的降低，尤其能够缓解低频二倍频噪音问题，提升电机在家电等对噪声敏感场景中的适用性。同时，本技术中设置的电机，通过设置的渐变面实现了通过电磁途径的降噪，相比于其他降噪方式，无需复杂电控补偿，结构简单可靠，易于制造实施。

6、在上述任一技术方案中，可选地，两个臂部上的凹陷部关于转子组件的中心呈中心对称设置。

7、在该些技术方案中，两个臂部上的凹陷部关于转子组件的中心呈中心对称设置，即凹陷部内壁面的渐变面也关于转子组件的中心呈中心对称设置，这样使得定子组件产生的磁拉力在转子组件的周向上能够均匀分布，有效避免了因磁场不对称导致的单边磁拉力和径向不平衡力。其中，对称的磁场分布有利于转矩输出的平稳性，减少转矩波动，从而进一步抑制了电机的振动和噪声。

8、在上述任一技术方案中，可选地，凹陷部的内壁面包括至少两个渐变面，同一个凹陷部上，相邻两个渐变面相互靠近的一端通过连接段连接，由渐变面的一端至另一端的方向，连接段与转子组件之间的间隙逐渐减小。

9、在该些技术方案中，凹陷部的内壁面设置有至少两个渐变面；同一凹陷部上相邻的渐变面通过连接段衔接，且该连接段与转子组件之间的间隙沿预设旋转方向逐渐减小。两个渐变面经连接段衔接后，便形成了多段渐变气隙结构。这种结构能在转子组件的周向构建出更为平滑、连续的磁场分布，从而有效避免了传统设计中可能出现的磁场突变问题。进一步看，多段渐变气隙结构在维持磁场对称性的基础上，还能显著提升转矩输出的平稳性，使得电机在多样化工况下均可实现低振动、低噪声的高品质运行。

10、在上述任一技术方案中，可选地，凹陷部的内壁面包括至少两个渐变面，同一个凹陷部上，相邻两个渐变面相互靠近的一端位于转子组件的同一径向方向上，和/或同一个凹陷部上，相邻两个渐变面相互靠近的一端呈直线连接。

11、在该些技术方案中，凹陷部的内壁面设置至少两个渐变面，当同一凹陷部上相邻两个渐变面相互靠近的一端位于转子组件的同一径向方向上时，在转子组件周向上形成了一个磁场变化的“拐点”或对称参考面，这样电机在工作时，能够在“拐点”或对称参考面的特定位置会形成用于平衡转子组件的磁拉力，使得气隙磁导的变化更为对称和规律，从而有针对性地抵消特定阶次的电磁力波，进一步优化转矩脉动的抑制效果。

12、在上述任一技术方案中，可选地，至少一个渐变面包括第一渐变面，第一渐变面的至少一端为凹陷部的内壁面的端部。

13、在该些技术方案中，通过将至少一个渐变面设置为第一渐变面，并使第一渐变面的至少一端直接构成凹陷部内壁面的端部，使得气隙的渐变特性能够一直延伸至定子极靴的边缘区域。在电机磁场中，极靴边缘是磁通密度变化较为剧烈、容易引起局部磁饱和和磁场畸变的关键区域。将渐变面延伸至端部，可以平滑边缘区域的气隙磁场分布，有效削弱边缘磁通密度的突变，降低因边缘效应引起的附加转矩脉动和铁损。同时，将渐变面延伸至凹陷部的端部有助于引导磁通更为平缓地进入或退出定子极面，优化了磁通分布，不仅进一步提升了抑制齿槽转矩和转矩波动的效果，还有助于提高电机的转矩密度和运行效率，从而在降噪减振的同时，兼顾电机的输出性能。

14、在上述任一技术方案中，可选地，沿转子组件的转动方向，渐变面与转子组件之间的间隙减小。

15、在该些技术方案中，沿转子组件的转动方向，渐变面与转子组件之间的间隙减小，因此在转子组件的旋转过程中，当转子组件的磁极进入渐变面后，气隙开始逐渐减小，使得磁路磁阻平滑减小，磁通量平缓增加。磁通量的平缓增加有效避免了传统均匀气隙因磁阻突变而导致的磁通急剧变化，从而显著削弱了齿槽转矩的幅值。齿槽转矩的降低直接转化为电机运行转矩脉动的减小，进而从根源上抑制了由电磁力波动引起的振动和噪声，尤其有利于降低低频电磁噪音。

16、在上述任一技术方案中，可选地，凹陷部的内壁面上设置有辅助槽。

17、在该些技术方案中，在凹陷部的内壁面上设置辅助槽，当转子组件旋转时，辅助槽的存在使气隙磁导的变化更为平缓，减少磁阻突变，从而降低转矩脉动。此外，辅助槽结构有助于分散磁通密度，避免局部磁饱和，减少铁芯损耗。此外，辅助槽与渐变面结构相结合，可实现对气隙磁场的微观调控，进一步提升电机运行的平稳性和静音效果。

18、在上述任一技术方案中，可选地，两个安装部相对间隔设置，两个安装部的一端之间形成第一齿槽口，两个安装部的另一端之间形成第二齿槽口，辅助槽为圆形，圆形的直径小于等于第一齿槽口的周向宽度和第二齿槽口的周向宽度中的较小值。

19、在该些技术方案中，辅助槽设置为圆形，圆形的辅助槽能够平滑地分割磁场，避免尖角带来的磁场集中和局部饱和问题。同时由于辅助槽的直径过大会对磁场中的谐波造成影响，进而影响主磁场，通过限定辅助槽的直径不超过较小齿槽口的宽度，使得电机工作时，能够对气隙磁场产生的特定谐波进行抵消和削弱，从而更有效地降低齿槽转矩和转矩脉动。

20、在上述任一技术方案中，可选地，渐变面位于第二圆周和第三圆周之间的区域内，第二圆周和第三圆周以转子组件的中心为圆心，第二圆周的半径等于转子组件的半径与电机的设计气隙最小值之和，第三圆周的半径等于转子组件的半径与电机的设计气隙最大值之和。

21、在该些技术方案中，渐变面限定在第二圆周以及第三圆周之间的环形区域内，第二圆周的半径等于转子组件的半径与电机的设计气隙最小值之和，第三圆周的半径等于转子组件的半径与电机的设计气隙最大值之和，使气隙尺寸在设计允许的公差带内进行连续、平滑的过渡，保证了渐变面结构能够在不影响最小工作气隙（影响磁场强度和转矩能力）和最大机械间隙（影响结构安全与装配可行性）的前提下，实现对气隙磁场的有效优化。

22、在上述任一技术方案中，可选地，渐变面为圆弧，圆弧的圆心与转子组件的圆心不同心。

23、在该些技术方案中，渐变面为圆弧，圆弧的圆心与转子组件的圆心不同心，这样就通过圆弧的渐变面使得渐变面和转子组件之间的气隙宽度能够从一端到另一端平滑地减小。

24、在上述任一技术方案中，可选地，圆弧的圆心位于第一圆周上，第一圆周以转子组件的中心为圆心，第一圆周的半径小于等于电机的设计气隙最大值的两倍。

25、在该些技术方案中，通过将渐变圆弧的圆心约束在以转子组件中心为圆心、以不大于设计气隙最大值两倍为半径的第一圆周上，即限定了渐变圆弧圆心的偏心量，通过限制偏心量可避免因圆弧圆心过于偏离转子组件的中心而导致渐变面和转子组件中心之间的气隙变化过于剧烈的情况。因此限定渐变圆弧圆心的偏心量能够防止产生新的磁场畸变或磁阻突变。

26、在上述任一技术方案中，可选地，定子铁芯还包括：连接部，连接于两个相对设置的臂部之间，连接部上设置卡槽和凸块中的一者，臂部上设置卡槽和凸块中的另一者，凸块插装于卡槽中，使连接部与臂部可拆卸连接。

27、在该些技术方案中，通过在连接部与臂部之间设置卡槽与凸块的插装配合结构，实现了定子铁芯的模块化可拆卸连接。卡槽与凸块的插装配合结构简化了定子组件的装配工艺，提高了生产效率和装配精度。凸块与卡槽的配合为臂部与连接部提供了明确的定位基准，确保两者在组装后保持正确的相对位置和角度，从而保证了定子内腔（即安装区）的几何精度与同心度，有利于维持均匀且符合设计要求的定转子组件气隙。可拆卸连接方式便于对单个部件（如臂部或连接部）进行独立加工、检测或更换，降低了制造难度和维修成本。

28、在上述任一技术方案中，可选地，两个相对设置的臂部包括第一臂部和第二臂部，第一臂部上设置有卡槽，第二臂部上设置有凸块。

29、在该些技术方案中，两个相对设置的臂部具体包括第一臂部和第二臂部，其中第一臂部上设置有卡槽，而第二臂部上则设置有凸块。由于第一臂部具有卡槽特征而第二臂部具有凸块特征，两者形态不同，操作人员或自动化设备可以直观地根据是否存在凸块或卡槽来快速区分第一臂部和第二臂部，从而避免在组装连接部时混淆方向。卡槽和凸块作为臂部的标识结构，在装配过程中实现了两个臂部的防呆防错安装，无需额外加工单独的标识结构，能有效避免在自动化生产或手动装配中将定子铁芯的两个臂部方向装反，减少了电机因两个臂部误装导致的故障或性能偏差风险，节省了定子铁芯的加工工序和成本，提升了定子铁芯的组装准确性和效率。

30、在上述任一技术方案中，可选地，凸块和卡槽的内壁面之间围成有定位孔，定子铁芯还包括：定位轴，过盈插装于定位孔内。

31、在该些技术方案中，凸块与卡槽内壁面之间围成的定位孔中过盈插装有定位轴，定位轴与定位孔的过盈配合使得定位轴会对凸块和卡槽产生了持续的径向压应力，有效消除了凸块与卡槽之间的装配间隙，通过刚性连接显著增强了定子铁芯整体结构的稳定性与刚度，确保了定子内腔几何形状的长期保持，从而维持了精确的定转子组件气隙，提升了定子铁芯的连接强度和抗微动磨损能力，保障了电机在长期服役过程中的性能一致性、运行可靠性和使用寿命。

32、在上述任一技术方案中，可选地，定位孔包括设置于凸块上的第一定位槽和设置于卡槽内的第二定位槽。

33、在该些技术方案中，定位孔为分体式槽孔结构，由设置于凸块端面的第一定位槽和设置于卡槽内的第二定位槽共同构成。分体式槽孔结构将定位功能分解到两个配合部件上，降低了对单个零件（尤其是凸块或卡槽所在的本体）的加工精度要求。过盈配合的定位孔与定位轴能够提供稳定且各向同性的径向约束力，确保连接部与臂部在各个方向上均无相对位移，锁固效果更为可靠，有效防止了在电机运行过程中因振动可能导致的连接松动，确保了定子铁芯整体结构的稳定与可靠。

34、在上述任一技术方案中，可选地，定位孔为圆孔，定位轴为定位销轴。

35、在该些技术方案中，圆孔加工简便，具有很高的尺寸精度和互换性；定位销轴作为标准件，易于采购和安装，当定位销轴插入圆形的定位孔后，能够均匀承受各个方向的力，提供稳定可靠的周向和轴向限位，从而进一步增强了定子铁芯在电机运行中的结构刚度和位置精度。

36、根据本技术的第二方面，还提出了一种电泵，包括如上述第一方面任一实施例提出的电机。

37、根据本技术提出的电泵包括如上述第一方面任一实施例提出的电机。因此电泵具有上述第一方面任一实施例提出的电机的全部技术效果。

38、其中，电泵包括电机和泵体两大部分，其中电机采用根据本技术第二方面任一实施例提出的结构，即具有分体式u形定子铁芯的电机。泵体部分主要包括叶轮、泵壳及密封组件。叶轮安装在电机输出轴末端，是直接推动液体的核心部件；泵壳包裹叶轮并形成液体流道，其入口与出口分别用于吸入和排出液体；密封组件设置在电机与泵体连接处，防止液体渗入电机内部造成损坏。

39、电泵工作时，电机通电后定子绕组产生旋转磁场，驱动转子组件旋转，转子组件通过输出轴将动力传递至叶轮，叶轮高速旋转使周围液体获得动能，在泵壳流道约束下从入口吸入、出口排出，实现液体输送功能。

40、本技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本技术的实践了解到。