CN101087075A - 定子部段及其装配方法 - Google Patents
定子部段及其装配方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101087075A CN101087075A CNA2007101011003A CN200710101100A CN101087075A CN 101087075 A CN101087075 A CN 101087075A CN A2007101011003 A CNA2007101011003 A CN A2007101011003A CN 200710101100 A CN200710101100 A CN 200710101100A CN 101087075 A CN101087075 A CN 101087075A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stator
- spare
- intermediate member
- iron
- end spare
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- -1 pottery Polymers 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/14—Stator cores with salient poles
- H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
- H02K1/148—Sectional cores
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
本发明提供了一种用于具有纵向轴线的电马达的定子组件。该定子组件包括至少一个定子部段，该部段有第一端部件，该第一端部件有定子齿以及定子靴和护铁中的至少一个。第二端部件相对于第一端部件定位，并有定子齿以及定子靴和护铁中的至少一个。绕组基本环绕第一端部件的定子齿和第二端部件的定子齿。第一和第二端部件的分开线基本垂直于马达的纵向轴线。还公开了包括本发明的定子组件的马达。另外，还公开了形成本发明的定子组件的方法。
Description
技术领域
本发明涉及电马达，该电马达有由各定子部段形成的密集绕组。
背景技术
具有固定在壳体中的定子的电装置(例如马达或发电机)为公知。安装在轴上的转子同轴地定位在定子中，并可绕轴的纵向轴线相对于定子旋转。电流流过相对于定子安装的绕组将产生磁场，该磁场将使得转子和轴旋转。密集绕组可以形成于各定子部段上，这些定子部段再相互安装以便形成大致环形的定子组件。定子部段可以包括定子齿、护铁和/或定子靴。英国Tyne纽卡斯尔大学的A.G.Jack等已经提出了一种这样的设计。该设计使用定子部段来形成定子，该定子部段的密集绕组的端匝沿马达的纵向轴线与定子靴和转子交叠。因此，马达为三维特性，其中，通过密集绕组的磁通场沿马达的纵向轴线分布在定子部段中。定子齿、护铁和定子靴通常由软磁性复合材料形成。
发明内容
本发明提供了一种用于具有纵向轴线的电马达的定子组件。该定子组件包括至少一个定子部段，该至少一个定子部段具有第一端部件，该第一端部件具有定子齿以及定子靴和护铁中的至少一个。第二端部件相对于第一端部件定位，并具有定子齿以及定子靴和护铁中的至少一个。绕组大致环绕第一端部件的定子齿和第二端部件的定子齿。第一和第二端部件的分开线大致垂直于马达的纵向轴线。优选地，第一和第二端部件由压制粉末或薄片铁而形成。
中间部件可以布置在第一和第二端部件之间。该中间部件可以由叠片钢、压制粉末铁和压制薄片铁中的一种而形成。优选地，绕组由铜线形成。还公开了包括本发明的定子组件的马达。
还提供了形成本发明的定子组件的方法。该方法包括由电线形成绕组，并将第一端部件的定子齿和第二端部件的定子齿穿过绕组的至少一部分而插入，使得绕组被包含于空腔中。该空腔至少部分地是由第一端部件的定子齿以及第一端部件的护铁和定子靴中的至少一个来确定。另外，该空腔至少部分地是由第二端部件的定子齿以及第二端部件的护铁和定子靴中的至少一个来确定。第一和第二端部件的分开线大致垂直于马达的纵向轴线。
绕组可以通过将电线缠绕在线轴或心轴上而形成。也可选择，绕组可以通过将电线缠绕在中间部件上而形成，该中间部件具有布置在其相对端部处的第一和第二端部模具。随后，拆下第一和第二端部模具，且将对应的第一和第二端部件插入到绕组中以代替第一和第二端部模具。
通过下面对实现本发明的最佳实施方式的详细说明并结合附图，将很容易清楚本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。
附图说明
图1是包括本发明的定子组件的电马达的示意剖视图；
图2是图1中示意表示的定子组件的剖视图；
图3是定子部段的透视图，根据本发明，该定子部段形成图2的定子组件，并有第一和第二端部件；
图4是定子部段的透视图，该定子部段有图3中所示的第一端部件和第二端部件，并有布置在它们之间的中间部件；
图5是表示装配图3所示定子部段的方法的分解透视图；以及
图6是表示装配图4所示定子部段的方法的透视图。
具体实施方式
下面参考附图，在各个附图中，相同参考标号表示相同或相似的部件，图1中表示了电马达10的示意图。电马达10是为了表示优选实施例，不过应当知道，本发明适合于其它电马达结构和其它电装置，例如发电机。电马达10包括壳体12、定子组件14、轴16和转子18。定子组件14为基本环形，并设置成在马达10的工作过程中相对于壳体12保持静止。转子18固定在轴16上，以便与该轴16成一体旋转，并大致同轴地布置在定子组件14中。转子18和轴16相对于壳体12和定子组件14旋转。以A表示的纵向轴线在图1中示出，并定义为轴16和(因此)马达10的中心线。
参考图2，图中表示了定子组件14的剖视图。优选是，定子组件14包括定子芯20，该定子芯20中布置有多个定子部段22。各定子部段22包括从护铁26大致径向向内延伸的定子齿24。定子靴28布置在定子齿24的、与护铁26相反的端部。定子靴28和护铁26在定子齿24上相互间开，以便确定了空腔30，该空腔30设置成足以接收密集绕组32。密集绕组32包括定子线34，该定子线34缠绕在各定子齿24上以便至少部分地填充空腔30。当电马达10在中等电压至高压下工作时，绝缘材料36涂层或层可以布置在密集绕组32和定子齿24、护铁26和/或定子靴28之间。本领域技术人员应当知道，绝缘材料36可以为具有所需绝缘质量的任意材料，例如塑料、陶瓷、环氧树脂等。定子靴28和护铁26中的一个或两个可以与定子齿24形成一体，或者分开形成并安装在该定子齿24上。另外，护铁26可以分段，如图2所示，或者可以一体地形成为大致柱形管。
定子部段22装配在定子芯20中，以便形成定子组件14。如图2中所示，十二个定子部段22布置在定子芯20中，以便与转子18配合，该转子18有八个、十个或十四个磁极(未示出)。本领域技术人员应当知道，在本发明的范围内可以使用其它数目的定子部段22。例如，可以使用具有十五或三十个定子部段22的定子组件14，这样，密集绕组32可以分别连接成三组五个或三组十个。使用十五个具有密集绕组32的定子部段22以及具有十四个磁极的转子18将能够使用三相电，同时减少使磁通在定子部段22中流通所需的护铁26的数量。而且，通过使用三十个定子部段22与具有28个磁极的转子18组合，同样减少的护铁26量也可以提供有大致对称的磁力。
下面参考图3并继续参考图1和2，图中表示了本发明的定子部段22。该定子部段22由第一端部件38和第二端部件40形成。优选是，第一和第二端部件38和40由粉末状或薄片状的铁沿大致与电马达10的纵向轴线A相同的方向压制而成，这样，第一和第二端部件38和40基本类似。这样形成第一和第二端部件38和40的方法的优点在于第一和第二端部件38和40可以在相同工具上形成，由此可以降低成本。第一和第二端部件38和40各自包括定子齿24以及定子靴28和护铁26中的至少一个。该定子靴28和护铁26中的至少一个沿电马达18的纵向轴线延伸超过定子齿24预定距离，以便分别确定参考图2所述的空腔30的第一和第二端部部分42和44，空腔30的第一和第二端部部分42和44设置成足以接收密集绕组32的第一和第二端匝46和48(如图5所示)。应当知道，在第一和第二端部件38和40之间的接触线或分开线49以大致垂直于电马达10的纵向轴线A的方式定位或定向。
参考图4，图中表示了图3所示的定子部段22的可选实施例(总体表示为22A)。定子部段22A具有至少一个大致环形的轴向延伸中间部件50，该中间部件50的一部分如图4中所示布置在各第一和第二端部件38和40之间。中间部件50有从护铁部分54大致径向向内延伸的定子齿部分52。另外，定子靴部分56与护铁部分54间隔开。应当知道，定子齿部分52的截面基本与第一和第二端部件38和40的定子齿24的截面相同或相似。另外应当知道，护铁部分54的截面与第一和第二端部件38和40的护铁的截面相同或相似。优选是，中间部件50的护铁部分54将连续，而不是分段。也就是，中间部件50将沿大致周向方向延伸超过第一和第二端部件38和40。而且，定子靴部分56的截面与第一和第二端部件38和40的定子靴28的截面相同或相似。优选是，中间部件50由钢叠层结构58形成，如图4中所示。不过，本领域技术人员应当知道，中间部件50可以由粉末状或薄片状铁压制而成。定子部段22A能够使得通过使用叠片钢形成中间部件50而获得的高磁通渗透性与形成第一和第二端部件38和40的粉末或薄片铁的隔离特性组合，以便在三维方式传输磁通量时只有少量的损失。
通过将电线34缠绕在定子部段22的定子齿24上以便基本填充空腔30而形成密集绕组32，从而可以形成定子部段22。也可选择，密集绕组32可以形成或缠绕于线轴或心轴上。随后，分别只有定子齿24和定子靴28的第一和第二端部件38A和40A插入所形成的绕组32中。然后，第一和第二端部件38A和40A的定子齿24再局部装入由护铁26确定的孔60中，以便完成定子部段22。如图6所示，定子部段22A可以这样形成，即通过将第一和第二可拆卸端部模具62和64分别布置在中间部件50的相对端部处，然后环绕该中间部件50以及第一和第二可拆卸端部模具62和64而形成绕组32。随后，拆下第一和第二可拆卸端部模具62和64，并将第一和第二端部件38A和40A分别插入它们的位置，以便形成完整的定子部段22A。通过这样形成密集绕组32，密集绕组32可以在定子靴28和护铁26之间制成，以便减小在线34之间的空间，同时不会在第一和第二端部件38A和40A上产生很高的应力。
尽管已经详细介绍了实现本发明的最佳方式，但是本领域技术人员应当知道，在附加权利要求的范围内可以有各种用于实现本发明的可选设计和实施例。
Claims (19)
1.一种定子组件，用于具有纵向轴线的电马达，该定子组件包括：至少一个定子部段，该定子部段具有：
第一端部件，该第一端部件具有定子齿以及定子靴和护铁中的至少一个；
第二端部件，该第二端部件相对于所述第一端部件定位，并具有定子齿以及定子靴和护铁中的至少一个；
绕组，该绕组基本上环绕所述第一端部件的所述定子齿和所述第二端部件的所述定子齿；
其中，所述第一和第二端部件沿分开线相互抵靠，该分开线基本上垂直于该马达的纵向轴线。
2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，还包括至少一个中间部件，该中间部件布置在所述第一和第二端部件之间。
3.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述第一和第二端部件中的至少一个由压制粉末铁和压制薄片铁之一形成。
4.根据权利要求2所述的定子组件，其特征在于，所述至少一个中间部件由叠片钢形成。
5.根据权利要求2所述的定子组件，其特征在于，所述至少一个中间部件由压制粉末铁和压制薄片铁之一形成。
6.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述第一和第二端部件各自具有所述定子靴和所述护铁。
7.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述第一端部件和所述第二端部件基本类似。
8.一种电马达，具有纵向轴线，该电马达包括：
壳体；
转子，该转子布置成可相对于所述壳体旋转；
基本上为环形的定子组件，该定子组件相对于所述壳体安装，并相对于所述转子同轴布置；
其中，所述定子组件包括至少一个定子部段，该至少一个定子部段具有：
第一端部件，该第一端部件具有定子齿以及定子靴和护铁中的至少一个；
第二端部件，该第二端部件相对于所述第一端部件定位，并具有定子齿以及定子靴和护铁中的至少一个；
绕组，该绕组基本上环绕所述第一端部件的所述定子齿和所述第二端部件的所述定子齿；
其中，所述第一和第二端部件沿分开线相互抵靠，该分开线基本上垂直于该马达的纵向轴线。
9.根据权利要求8所述的电马达，其特征在于，还包括至少一个中间部件，该中间部件布置在所述第一和第二端部件之间。
10.根据权利要求8所述的电马达，其特征在于，所述第一和第二端部件中的至少一个由压制粉末铁和压制薄片铁之一形成。
11.根据权利要求9所述的电马达，其特征在于，所述至少一个中间部件由叠片钢形成。
12.根据权利要求9所述的电马达，其特征在于，所述中间部件沿基本周向方向延伸超过所述第一和第二端部件。
13.根据权利要求9所述的电马达，其特征在于，所述至少一个中间部件由压制粉末铁和压制薄片铁之一形成。
14.根据权利要求8所述的定子组件，其特征在于，所述第一端部件和所述第二端部件基本类似。
15.根据权利要求8所述的定子组件，其特征在于，所述第一和第二端部件各自具有所述定子靴和所述护铁。
16.一种装配定子部段的方法，该定子部段用于具有纵向轴线的马达，该方法包括：
由电线形成绕组；
将第一端部件的定子齿和第二端部件的定子齿穿过所述绕组的至少一部分而插入，使得所述绕组被包含于空腔中；
其中，所述空腔至少部分地由所述第一端部件的所述定子齿以及所述第一端部件的护铁和定子靴中的至少一个来确定；
其中，所述空腔至少部分地由所述第二端部件的所述定子齿以及所述第二端部件的护铁和定子靴中的至少一个来确定；以及
其中，所述第一和第二端部件沿分开线相互抵靠，该分开线基本上垂直于该马达的纵向轴线。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，形成所述绕组包括将所述电线缠绕在线轴或心轴上。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，形成所述绕组包括将所述电线缠绕在中间部件上，该中间部件具有布置在所述中间部件的相对端部处的第一和第二端部模具。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：
拆下所述第一和第二端部模具；以及
将对应的所述第一和第二端部件插入到所述绕组中以代替所述第一和第二端部模具。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/380,343 US7646130B2 (en) | 2006-04-26 | 2006-04-26 | Stator segment and method of assembly |
| US11/380343 | 2006-04-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101087075A true CN101087075A (zh) | 2007-12-12 |
| CN101087075B CN101087075B (zh) | 2011-08-10 |
Family
ID=38542547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007101011003A Expired - Fee Related CN101087075B (zh) | 2006-04-26 | 2007-04-26 | 定子部段及其装配方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7646130B2 (zh) |
| CN (1) | CN101087075B (zh) |
| DE (1) | DE102007019067A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7990015B2 (en) * | 2007-04-06 | 2011-08-02 | Vestas Wind Systems A/S | Pole tip attachment for a magnetic structure |
| US7567010B1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-07-28 | Burgess-Norton Mfg. Co., Inc | Modular electric motor with stackable stator poles |
| WO2010030907A1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Field stack for a motor |
| US7936104B2 (en) * | 2009-03-18 | 2011-05-03 | GM Global Technology Operations LLC | Permanent magnet machines with stator pole sections having different magnetic materials |
| US8410656B2 (en) * | 2009-10-30 | 2013-04-02 | General Electric Company | Segmented stator assembly |
| JP6766679B2 (ja) * | 2017-02-21 | 2020-10-14 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
| US11926880B2 (en) | 2021-04-21 | 2024-03-12 | General Electric Company | Fabrication method for a component having magnetic and non-magnetic dual phases |
| US11661646B2 (en) | 2021-04-21 | 2023-05-30 | General Electric Comapny | Dual phase magnetic material component and method of its formation |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204461A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-19 | Japan Servo Co Ltd | 永久磁石形ステツピングモ−タ |
| US6066905A (en) * | 1997-11-05 | 2000-05-23 | General Electric Company | Dynamoelectric machine: quadrature winding retention apparatus |
| SE519302C2 (sv) * | 1999-05-11 | 2003-02-11 | Hoeganaes Ab | Statorkärna med tänder gjorda av mjukmagnetiskt pulvermateriel samt statoraggregat |
| US6979931B1 (en) * | 2001-04-30 | 2005-12-27 | Western Digital Technologies, Inc. | Spindle motor having spindle motor stator with laminate layers for increased head stack assembly access |
| KR100517923B1 (ko) * | 2003-02-27 | 2005-09-30 | 엘지전자 주식회사 | 전동기의 고정자 조립체 및 제조 방법 |
| JP4050190B2 (ja) | 2003-06-23 | 2008-02-20 | アスモ株式会社 | モータの電機子コア |
| US7005764B2 (en) * | 2003-12-29 | 2006-02-28 | Petersen Technology Corporation | Electrodynamic apparatus and method of manufacture |
| US6956307B2 (en) * | 2004-03-08 | 2005-10-18 | Amsted Industries Incorporated | Soft magnetic composite powder metal cores |
-
2006
- 2006-04-26 US US11/380,343 patent/US7646130B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-04-23 DE DE102007019067A patent/DE102007019067A1/de not_active Withdrawn
- 2007-04-26 CN CN2007101011003A patent/CN101087075B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7646130B2 (en) | 2010-01-12 |
| CN101087075B (zh) | 2011-08-10 |
| US20070252471A1 (en) | 2007-11-01 |
| DE102007019067A1 (de) | 2007-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101087075B (zh) | 定子部段及其装配方法 | |
| CN100358225C (zh) | 径向铁芯型双转子无刷直流电动机及其制造方法 | |
| CN103580326B (zh) | 转子以及马达 | |
| US8816557B2 (en) | Dynamoelectric device | |
| US20140184011A1 (en) | Stator for Rotating Electrical Machine and Rotating Electrical Machine | |
| CN101345439A (zh) | 具有定子的电机 | |
| CN103378663B (zh) | 用于电机的机器零件的极靴结构 | |
| US20180287437A1 (en) | High frequency electric motor, control system, and method of manufacture | |
| JP5924710B2 (ja) | 回転電機 | |
| CN110546856B (zh) | 电机 | |
| JP2006191757A (ja) | 回転電機及びそれを用いた電動パワーステアリング装置 | |
| US20180248453A1 (en) | Rotor, Rotating Electric Machine Including Said Rotor, and Method of Manufacturing Said Rotor | |
| US10050487B2 (en) | Slotless electrical machine with concentrated winding | |
| US20070114870A1 (en) | Induction motor capable of utilizing magnetic fluxes of end-turns of a stator to increase torque of a rotor | |
| US20130057106A1 (en) | Manufacturing method of rotating electric machine and rotating electric machine | |
| US6768244B2 (en) | Stator, dynamoelectric machine, and methods for fabricating same | |
| EP1668762A2 (en) | Stator for an electric device | |
| US20040012290A1 (en) | Electric motor and generator component having a plurality of windings made from a plurality of individually conductive wires | |
| US20130187485A1 (en) | Rotaring electrical machine | |
| WO2013140831A1 (ja) | 回転電機 | |
| CN107615621B (zh) | 旋转电机的定子 | |
| JP2006211828A (ja) | ステータ及びその製造方法 | |
| WO2019208032A1 (ja) | 固定子、及び回転電機 | |
| Morimoto | Performance improvement of induction motor made of three dimensional shaped SMC core | |
| US20110291521A1 (en) | Stator for an induction motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110810 Termination date: 20210426 |