本發(fā)明涉及電機(jī)部件領(lǐng)域，并且更具體而言，涉及一種電機(jī)定子，其帶有非對(duì)稱線槽、軛部和磁極結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種包括該電機(jī)定子的電機(jī)以及包括該電機(jī)的電動(dòng)工具。

背景技術(shù)：

動(dòng)力工具中常設(shè)置有電機(jī)，典型地為交流通用電機(jī)。交流通用電機(jī)通常包括至少兩個(gè)定子磁極，并且?guī)в袠?gòu)成對(duì)稱的幾何形狀的環(huán)形軛部結(jié)構(gòu)。定子線圈設(shè)為位于磁極周邊的定子槽或線槽中。在通電的情況下，定子線圈與定子磁極一起受激勵(lì)來產(chǎn)生電磁場(chǎng)，從而推動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生電磁扭矩。

在電機(jī)設(shè)計(jì)中，通過根據(jù)所期望的電機(jī)輸出功率以及期望的轉(zhuǎn)子輸出扭矩來確定定子槽或線槽的面積，該面積通常由線圈的外徑和內(nèi)徑、磁極的寬度以及軛部的寬度來限定，并且該面積將限制線圈的尺寸。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說已知的是，一方面，對(duì)于選定的線圈直徑，電機(jī)的輸出功率取決于線圈的匝數(shù)；另一方面，線圈的尺寸還受到電流密度和預(yù)計(jì)的溫度升高的限制。

軛部部分的尺寸與定子槽或線槽的面積一起確定定子磁極可承載的磁通量大小。如果采用較薄的軛部，則可使定子槽或線槽的面積增大線槽。但是軛部的厚度受到磁通密度極限的限制。如果磁通密度過高，則會(huì)引起磁極的磁通量降低并且導(dǎo)致更大的鐵損。如果磁極的磁通量過低，則會(huì)影響電機(jī)的效率。因此，軛部寬度和定子槽或線槽的面積在電機(jī)設(shè)計(jì)中是存在矛盾的，需要在兩者之間取折中來達(dá)到平衡。

在交流電機(jī)的設(shè)計(jì)中需要考慮的另一個(gè)問題是電樞反應(yīng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子(電樞)線圈通電時(shí)，由電樞線圈產(chǎn)生的橫向磁通量趨向于使各個(gè)磁極中的磁通量減弱，從而使磁通量分布被扭曲并影響磁極中的磁通量和電機(jī)效率。電樞反應(yīng)使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極弧的磁通密度趨于增大并且更密，而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極弧的磁通密度降低。同時(shí)，電樞反應(yīng)在接近線槽的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部上所產(chǎn)生的磁場(chǎng)扭曲使得磁通密度增大，而在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部上使磁通密度減小。對(duì)于電機(jī)設(shè)計(jì)來說，磁通密度增大的部分的磁通密度是對(duì)磁極磁通量的主要制約因素，并且受到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。

因此，所期望的是設(shè)計(jì)一種用于交流通用電機(jī)的電機(jī)定子，其至少能夠克服上述問題中的至少一個(gè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于交流電機(jī)的電機(jī)定子，其通過非對(duì)稱線槽、軛部和磁極結(jié)構(gòu)來在軛部寬度和定子槽或線槽的面積之間取得平衡，并且減少電樞反應(yīng)的影響。本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種包括該電機(jī)定子的電機(jī)以及包括該電機(jī)的電動(dòng)工具。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種電機(jī)定子(21)，其包括兩個(gè)磁極(30a、30b)和至少兩個(gè)定子線圈，每個(gè)磁極分別具有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)；并且各個(gè)磁極(30a、30b)分別具有：極身(26a、26b)、軛部(21a、21b)、極靴(25、24)和兩個(gè)定子槽(250b、250a；240b、240a)，其中：

軛部(21a)包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部(210b)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部(210a)；

極靴(25)包括：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極弧(25b)、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極弧(25a)、以及與轉(zhuǎn)子(22)相對(duì)的極靴表面(254)，極靴表面(254)構(gòu)造為具有對(duì)稱的圓弧形橫截面；

定子槽(250b、250a)構(gòu)造于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部(210b)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極弧(25b)之間以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部(210a)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極弧(25a)之間，并且定子線圈構(gòu)造為設(shè)置于定子槽(250b、250a)中；并且

其特征在于，在徑向橫截面上，極身(26a)的中心線從極靴表面(254)的中心線向轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)平行地偏離。

備選地，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極弧(25b)的底部尺寸(G2)構(gòu)造為比轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極弧(25a)的底部尺寸(G1)更大。

備選地，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部(210b)與極身(26a)連接處的寬度(K2)構(gòu)造為小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部(210a)與極身(26a)連接處的寬度(K1)

備選地，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極弧一側(cè)(25b)的定子槽(250b)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極弧(25a)一側(cè)的定子槽(250a)構(gòu)造為具有相等的橫截面尺寸。

備選地，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極弧(25a)具有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極尖(251a)，并且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極弧(25b)具有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極尖(251b)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極尖(251a)的厚度(I1)小于或等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極尖(251b)的厚度(I2)。

備選地，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部(210a)的徑向?qū)挾?N1)構(gòu)造為大于轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)入軛部(210b)的徑向?qū)挾?N2)。

備選地，至少兩個(gè)磁極(30a、30b)構(gòu)造為關(guān)于轉(zhuǎn)子的中心成180°兩兩對(duì)稱。

一種電機(jī)，其包括上述電機(jī)定子(21)。

備選地，電機(jī)為交流通用電機(jī)。

一種電動(dòng)工具，其包括上述電機(jī)。

本發(fā)明的電機(jī)定子的有益效果在于：提高了定子線圈的效率和電機(jī)的功率/質(zhì)量比，改善了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩效率，并且使得相同尺寸的電機(jī)可具有更大的功率輸出范圍。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是，這些附圖僅是出于解釋優(yōu)選實(shí)施例的目的而繪制的，并且因此不應(yīng)當(dāng)作為對(duì)本發(fā)明范圍的限定。此外，除非特別指出，附圖僅是意在概念性地表示所描述對(duì)象的組成或構(gòu)造并且可能進(jìn)行了夸張性顯示，并且附圖也并非一定是按比例繪制的。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)的橫截面示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)的橫截面示意圖。

圖3是圖2中所示實(shí)施例的局部放大示意圖。

圖4是圖2中所示實(shí)施例的局部放大示意圖。

圖5是圖2中所示實(shí)施例的磁通密度示意圖。

圖6是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的磁極的局部示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是，這些描述僅為描述性的、示例性的，并且不應(yīng)被解釋為限定了本發(fā)明的保護(hù)范圍。

首先，需要說明的是，在本文中所提到的頂部、底部、朝上、朝下等方位用語是相對(duì)于各個(gè)附圖中的方向來定義的，它們是相對(duì)的概念，并且因此能夠根據(jù)其所處于的不同位置和不同的實(shí)用狀態(tài)而變化。所以，不應(yīng)將這些或其他方位用語理解為限制性用語。

此外，還應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本文的實(shí)施例中描述或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，或在附圖中示出或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，仍能夠在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進(jìn)行組合，從而獲得未在本文中直接提及的本發(fā)明的其他實(shí)施例。

此外，在不同的附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同或大致相同的部件。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)的橫截面示意圖。其中，電機(jī)10大致由定子11和轉(zhuǎn)子12組成，并且定子11構(gòu)造為大致關(guān)于垂直中心線A-A和水平中心線B-B對(duì)稱。轉(zhuǎn)子12又稱為電樞，并且轉(zhuǎn)子12構(gòu)造為可圍繞軸13轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子12的外周部構(gòu)造有多個(gè)電樞槽120。轉(zhuǎn)子線圈(未示出)設(shè)置于這些電樞槽120中。

定子11包括上軛部11a和下軛部11b。上軛部11a通過上極身16a連接到包括上左極弧15a和上右極弧15b的上極靴15上，并且在上左極弧15a的左側(cè)和上右極弧15b的右側(cè)分別形成上左定子槽150a和上右定子槽150b。同樣地，下軛部11b通過下極身16b連接到包括下左極弧14a和下右極弧14b的下極靴14上，并且在下左極弧14a的左側(cè)和下右極弧14b的右側(cè)分別形成下左定子槽140a和下右定子槽140b。上左定子槽150a、上右定子槽150b、下左定子槽140a和下右定子槽140b構(gòu)造為容納定子線圈。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)的橫截面示意圖。其中，電機(jī)20大致由定子21和轉(zhuǎn)子22組成。轉(zhuǎn)子22又稱為電樞，并且轉(zhuǎn)子22構(gòu)造為可圍繞軸23轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子22的外周部構(gòu)造有多個(gè)電樞槽220。轉(zhuǎn)子線圈(未示出)設(shè)置于這些電樞槽220中。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子22構(gòu)造為在逆時(shí)針方向上運(yùn)動(dòng)。

需要說明的是，在本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)極弧與轉(zhuǎn)子22的關(guān)系定義了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)和定子轉(zhuǎn)出側(cè)。具體而言，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)，轉(zhuǎn)子22趨向于將面對(duì)極弧，而在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)，轉(zhuǎn)子22趨向于脫離與極弧面對(duì)的狀態(tài)。

類似地，定子21包括至少兩個(gè)磁極和至少兩個(gè)定子線圈(未示出)，每個(gè)磁極分別具有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)；并且各個(gè)磁極分別具有：極身、軛部、極靴和兩個(gè)定子槽。在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，定子21包括屬于上磁極30a的上軛部21a和屬于下磁極30b的下軛部21b。上軛部21a通過上極身26a連接到包括上左極弧25a和上右極弧25b的上極靴25上。在上左極弧25a左側(cè)形成上左定子槽250a，并且在上右極弧25b右側(cè)形成上右定子槽250b。同樣地，下軛部21b通過下極身26b連接到包括下左極弧24a和下右極弧24b的下極靴24上。在下左極弧24a左側(cè)形成下左定子槽240a，并且在下右極弧24b右側(cè)形成下右定子槽250b。上左定子槽250a、上右定子槽250b、下左定子槽240a和下右定子槽240b構(gòu)造為容納定子線圈。其中，定子11構(gòu)造為分別關(guān)于轉(zhuǎn)子22的中心成180°對(duì)稱，并且圖示的優(yōu)選實(shí)施例中還示出了轉(zhuǎn)子22的垂直中心線C-C和水平中心線D-D。此外，由于上右極弧25b和下左極弧24a位于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)上，因此又稱為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極弧，并且由于上左極弧25a和下右極弧24b位于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)上，因此又稱為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極弧。備選地，如圖2中所示，軛部和極身上還可根據(jù)需要設(shè)置缺口或孔，以用于電機(jī)在機(jī)殼或底座中的安裝。

圖3是圖2中所示實(shí)施例的局部放大示意圖。其中，圖3示出了定子21的上磁極30a的一部分，并且上軛部21a包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部210b和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部210a。上左極弧25a和上右極弧25b構(gòu)造為從上極身26a下端向兩側(cè)延伸，并且上左極弧25a和上右極弧25b的內(nèi)側(cè)邊緣構(gòu)造為形成極靴表面254。極靴表面254形成圓形形狀，以便與轉(zhuǎn)子22的外部邊緣相對(duì)應(yīng)。

如圖所示，上左定子槽250a的上表面253a的尺寸H1構(gòu)造為大于上右定子槽250b的上表面253b的尺寸H2，使得上極身26a構(gòu)造為整體向右偏離。因此，在徑向橫截面上，中心線E-E如圖2中所示的那樣相對(duì)于轉(zhuǎn)子的中心線向右側(cè)偏離。在優(yōu)選實(shí)施例中，偏離的中心線E-E使得上左定子槽250a和上右定子槽250b的橫截面面積相比常規(guī)對(duì)稱設(shè)計(jì)的定子線槽增大了大約10%-25%。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是，通過調(diào)整上左定子槽250a和上右定子槽250b周邊的各個(gè)部分的尺寸，可使得上左定子槽250a和上右定子槽250b的橫截面尺寸大致相等，這可有利于定子線圈的纏繞和布置。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部210a與上極身26a聯(lián)接的部分和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部210b與上極身26a聯(lián)接的部分構(gòu)造為具有不同的寬度，具體而言，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部210a一側(cè)的寬度K1大于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部210b的寬度K2。此外，上軛部21a構(gòu)造為使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部210a的徑向?qū)挾萅1大于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部210b的徑向?qū)挾萅2。這是因?yàn)槌Ｒ?guī)串交流串激定子的轉(zhuǎn)入側(cè)的軛部比轉(zhuǎn)出側(cè)的軛部有較高的磁通密度，本設(shè)計(jì)采用不同的軛部寬度，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部210b 寬度較小，而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部寬度210a較大, 從而使轉(zhuǎn)入側(cè)軛部和轉(zhuǎn)出側(cè)軛部有大約相同的磁通密度。同時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部210a和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部210b寬度的不同，配合中心線向右偏移，配合G1、G2不相等設(shè)計(jì)根據(jù)期望使上左定子槽250a和上右定子槽250b的橫截面面積至大致相等，使上左定子槽250a和上右定子槽250b在纏繞有相同根數(shù)定子銅線導(dǎo)體后具有大致相等的槽滿率。

上左極弧25a和上右極弧25b從上極身26a下端向兩側(cè)延伸至上左極尖251a(又稱為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極尖)和上右極尖251b(又稱為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極尖)。為了承載期望的磁通密度，上左極弧25a的底部尺寸G1小于上右極弧25b的底部尺寸G2。上左極尖251a和上右極尖251b分別具有I1和I2，并且厚度I1可小于或等于厚度I2。由于上左極弧25a的作用僅在于保持定子線圈絕緣并機(jī)械地固定定子線圈，并且上左極弧25a并非意在承載非常大的磁通量，故上左極弧25a的整體尺寸(包括上左極弧25a的底部尺寸G1和上左極尖251a的厚度I1)可構(gòu)造為盡可能薄的，直至用沖壓技術(shù)制造所能達(dá)到的最薄尺寸。G2的厚度或?qū)挾葮?gòu)造為比G1大的原因在于：常規(guī)交流串激電機(jī)定子上轉(zhuǎn)入側(cè)極靴處磁密是最容易接近和超過飽和值(比如2.0T至2.2T)，故G2 更大的寬度尺寸可減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極靴飽和對(duì)氣隙磁密平均值提高的限制，即可以取得更高的氣隙磁密平均值，還可以減少氣隙磁密受電樞反應(yīng)影響對(duì)氣隙磁場(chǎng)分布的畸變程度。這對(duì)減少電機(jī)由于磁場(chǎng)高度飽和導(dǎo)致的低次電流諧波(比如三次電流諧波)，對(duì)減少電機(jī)的整流子碳刷換向?qū)е碌腅MC干擾，減少整流子換向火花，提高電機(jī)性能和提高整流子碳刷壽命有好處。G1和G2的不對(duì)稱或具有不同厚度的構(gòu)造，可配合N1和N2不同厚度、K1和K2不同厚度以及26a 中心線向右偏移等設(shè)計(jì)來使上左定子槽250a和上右定子槽250b的面積的大致相等。

應(yīng)當(dāng)理解的是，由于定子11構(gòu)造為分別關(guān)于轉(zhuǎn)子22的中心成180°對(duì)稱，故定子21的下磁極30b的各個(gè)部件也具有與上文所描述的對(duì)應(yīng)內(nèi)容相同的尺寸、位置和構(gòu)造關(guān)系。

圖4為圖2中所示的實(shí)施例的局部放大視圖。以下將結(jié)合圖3和圖4來說明上極身26a的中心線E-E與極靴表面254的中心線G-G之間的位置關(guān)系。一方面，上極身26a的左側(cè)252a與右側(cè)252b之間的中心線如圖4中的虛線E-E所示，這意味著中心線E-E距上極身26a的左側(cè)252a的距離J1與中心線E-E距上極身26a的右側(cè)252b的距離J2大致相等。另一方面，極靴表面254的中心線G-G至上左極尖251a和上右極尖251b的距離分別為M1和M2，并且M1與M2大致相等。如圖所示，在徑向橫截面上，上極身26a的中心線E-E與極靴表面254的中心線G-G并不重合，而是成大致平行地偏離的關(guān)系。這意味著上極身26a相對(duì)于極靴表面254向右偏離，也即向轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)平行地偏離。

容易理解的是，在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，極靴表面254的中心線G-G與轉(zhuǎn)子22的垂直中心線C-C大致重合。因此，上極身26a的中心線E-E及下極身26b的中心線F-F構(gòu)造為并不與轉(zhuǎn)子22的垂直中心線C-C重合，而是大致成互相平行的關(guān)系，并且上極身26a及下極身26b相對(duì)于轉(zhuǎn)子22的垂直中心線C-C向轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)平行地偏離。

圖5是圖2中所示實(shí)施例的磁通密度示意圖。具體而言，圖示了在12安培的電流作用下時(shí)本實(shí)施例的電機(jī)橫截面上的磁通密度。如圖所示，本發(fā)明的非對(duì)稱線槽、軛部和磁極結(jié)構(gòu)使得橫截面上的磁通密度分布相對(duì)均勻，避免了出現(xiàn)局部磁通密度過大或過小的現(xiàn)象。此外，各個(gè)磁極的總磁通量可增大2%-5%，從而提高了電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)(每單位安培下的電磁扭矩)，這對(duì)于電機(jī)設(shè)計(jì)來說是期望的。

在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，定子11具有兩個(gè)磁極。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是，定子11也可構(gòu)造為具有兩個(gè)以上的磁極，例如四極電機(jī)，并且這些磁極可構(gòu)造為相對(duì)于轉(zhuǎn)子22的中心成180°兩兩對(duì)稱，而且仍然能夠具有上文所述的結(jié)構(gòu)特征，并且達(dá)到上文所描述的技術(shù)效果。

優(yōu)選地，本發(fā)明的定子線槽的位置和形狀構(gòu)造為保持了每個(gè)磁極上左右兩個(gè)線槽大約相同的線槽面積，這使得仍然可以用現(xiàn)有的定子裝配繞線技術(shù)來進(jìn)行定子線圈的繞線組裝。

優(yōu)選地本發(fā)明的轉(zhuǎn)子22設(shè)置為在逆時(shí)針方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖6是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的磁極的局部示意圖。其中，轉(zhuǎn)子22設(shè)置為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而磁極30a'的各個(gè)部分構(gòu)造為與圖2中的磁極30a關(guān)于轉(zhuǎn)子22的垂直中心線C-C成鏡像對(duì)稱。這時(shí)，定子矽鋼段的兩個(gè)端面將前后對(duì)換，并且磁極30a'中各個(gè)極弧上的極尖構(gòu)造為使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)極弧的徑向尺寸較厚，并且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)極弧的徑向尺寸較薄。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本發(fā)明的公開內(nèi)容來構(gòu)造適合于順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子的電機(jī)定子，而不脫離本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明的有益效果在于：在給定定子外徑和豎直平行高度尺寸，給定電機(jī)疊長(zhǎng)的情況下，本發(fā)明的電機(jī)定子有更加合理的磁通密度分布。與常規(guī)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)的串激電機(jī)定子設(shè)計(jì)比較，本發(fā)明的定子設(shè)計(jì)在定子軛部、定子極身、轉(zhuǎn)子軛部以及轉(zhuǎn)子齒部各處的平均磁密分別相近并產(chǎn)生相同的定子每極磁通的情況下，定子線槽的橫截面面積可增大大約10%-25%，使得有可能在定子上使用更粗的銅線，以提高電機(jī)效率；或使在定子安裝另外的剎車線圈制成剎車電機(jī)成為可能，使由于增加剎車線圈而使剎車電機(jī)的工作線圈匝數(shù)不減少或較小地減少，從而使剎車電機(jī)性能不下降或下降程度較小。

在產(chǎn)生相同的定子每極磁通的情況下，本發(fā)明的電機(jī)定子可使用較少的激磁匝數(shù)，降低電機(jī)的用銅量，減少銅損耗，提高電機(jī)效率。在相同的激磁安匝下，順應(yīng)轉(zhuǎn)子的橫向電樞反應(yīng)，降低總磁阻提高每極平均氣隙磁通密度，使每極磁通量提高2-5%，增加電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)，提高轉(zhuǎn)矩效率，提高了電機(jī)額定功率范圍，提高了電機(jī)的最大輸出功率。或在相同的功率下，或相同的單位電流轉(zhuǎn)矩下，減少電機(jī)疊長(zhǎng)，降低成本，使電機(jī)具有更高的功率密度，更高的功率體積比和轉(zhuǎn)矩體積比。通過采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)，在相同功率的電機(jī)中可以采用更小的定子外徑或垂直高度。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，電機(jī)定子配合轉(zhuǎn)子矽鋼片的設(shè)計(jì)，使電機(jī)(包括鐵心和氣隙)中具有更合理的磁通密度分布，并使定子轉(zhuǎn)入側(cè)軛部和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)出側(cè)軛部的磁密接近。這可降低由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入側(cè)磁通密度飽和極限和由于電樞反應(yīng)橫向磁場(chǎng)導(dǎo)致的對(duì)氣隙磁場(chǎng)分布的畸變程度和降低鐵心內(nèi)磁場(chǎng)的高飽和程度，減少電機(jī)由于磁場(chǎng)高度飽和導(dǎo)致的低次電流諧波(如三次電流諧波)，減少電機(jī)的整流子碳刷換向?qū)е碌腅MC干擾，減少整流子換向火花，并且提高電機(jī)性能和整流子碳刷壽命。

采用本發(fā)明的電機(jī)定子的電機(jī)典型地為運(yùn)用于電動(dòng)工具上的交流通用電機(jī)。電動(dòng)工具例如為圓鋸、吸塵器和食物攪拌器等。

本說明書參考附圖來公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)、選用合適的材料以及使用任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的范圍由請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案限定，并且包含本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。只要此類其他示例包括并非不同于請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案字面語言的結(jié)構(gòu)元件，或此類其他示例包含與請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案的字面語言沒有實(shí)質(zhì)性區(qū)別的等價(jià)結(jié)構(gòu)元件，則此類其他示例應(yīng)當(dāng)視為處于由本發(fā)明的權(quán)利要求書請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。