CN102122868B - 电机定子及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制造电机定子的方法,所述方法包括:提供定子铁心和缠绕于铁心上的绕组,所述定子铁心包括轭部和从轭部向内延伸的齿部,所述绕组绕设于相应的齿部上;套置一外壳于定子铁心的外围;向内冲压所述外壳,所述外壳的被冲压部向内变形从而减小所述外壳于冲压处的横截面积,从而可防止铁心在外壳内相对外壳作旋转运动。本发明的制造电机定子的方法,在将外壳套置于铁心外围之后再向内冲压外壳使之形成向内突出的变形部并减少外壳的横截面积,从而可防止铁心在外壳内相对外壳作旋转运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机,尤其涉及一种直流电机的定子。
背景技术
一般地,同步电机通常包括定子和安装于定子内的转子。定子包括定子铁心和缠绕于铁心上绕组,定子铁心通常由多数个芯片沿定子轴向堆叠而成。芯片大体可分为两种,一种是整体式芯片(singlepiecelamination),另一种是分体式芯片(segmentedlamination)。由整体式芯片构成的定子铁心,稳定性好,铁心制作简单。然而,由整体式芯片构成的定子铁心,形成于相邻齿之间的绕线槽的开口较窄,从而使得在齿上绕线较困难、费时、槽满率较低。使用分体式芯片可克服上述整体式芯片的缺点,分体式芯片构成的定子铁心,可先将绕组绕好在单个的芯片组上,然后再组装至定子外壳内。
然而,不管是整体式或分体式芯片构成的定子铁心,都存在需要防止铁心相对定子外壳旋转的问题。
本发明旨在研发一种新型的可防止铁心相对定子外壳旋转的电机定子。
发明内容
本发明提供一种制造电机定子的方法,所述方法包括:
提供定子铁心和缠绕于铁心上的绕组,所述定子铁心包括轭部和从轭部向内延伸的齿部,所述绕组绕设于相应的齿部上;
套置一外壳于定子铁心的外围;
向内冲压所述外壳使之形成至少一向内突出的变形部并减小所述外壳于冲压处的横截面积,从而可防止铁心在外壳内相对外壳作旋转运动。
本发明进一步的改进在于,在冲压步骤之前,所述外壳的内表面与定子铁心的外围之间具有间隙,在冲压步骤之后,所述外壳的变形部至少部分填充所述间隙。
本发明进一步的改进在于,所述定子铁心的轭部的与外壳内表面相对的表面上形成有凹陷,所述外壳的变形部对应卡置于相应的凹陷内。
本发明进一步的改进在于,所述凹陷为凹槽,所述外变形部为突条或突点。
本发明进一步的改进在于,所述外壳为圆柱状,所述定子铁心的轭部的与外壳内表面相对的表面为弧形面,弧形面上形成有平坦部,在冲压步骤之前,所述平坦部与外壳内表面之间具有间隙,在冲压步骤之后,所述间隙被减小或消失。
本发明进一步的改进在于,所述定子铁心包括若干沿定子周向连接的芯片组,每一芯片组包括外轭部和内齿部,相邻芯片组的外轭部相互连接成为定子铁心的轭部,每一芯片组的内齿部成为定子铁心的一齿部。
本发明进一步的改进在于,所述每一芯片组包括若干沿定子轴向堆叠的芯片,至少部分芯片的与外壳内表面相对的边缘设有缺口或平坦部。
本发明还提供一种电机定子,包括定子铁心、绕组及套置于铁心和绕组外的外壳,所述铁心包括轭部和从轭部向内延伸的齿部,所述绕组缠绕于相应的齿部上,其特征在于,所述外壳包括至少一相对于相邻部分向内突出的变形部,所述变形部形成于外壳套置于铁心之后,可防止铁心在外壳内相对外壳作旋转运动。
本发明进一步的改进在于,所述定子铁心的轭部的与外壳内表面相对的表面上形成有凹陷,所述外壳的变形部卡置于相应的凹陷内。
本发明进一步的改进在于,所述凹陷为凹槽,所述外壳的变形部为突条或突点。
本发明进一步的改进在于,所述外壳为圆柱状,所述定子铁心的轭部的与外壳内表面相对的表面为弧形面,弧形面上形成有平坦部,所述外壳的变形部朝向所述平坦部。
本发明进一步的改进在于,所述定子铁心包括若干沿定子周向连接的芯片组,每一芯片组包括外轭部和内齿部,相邻芯片组的外轭部相互连接成为定子铁心的轭部,每一芯片组的内齿部成为定子铁心的一齿部。
本发明进一步的改进在于,相邻芯片组的外轭部的相邻端之间设有凹凸卡扣结构。
本发明所举实施例具有的有益效果是:本发明的制造电机定子的方法,在将外壳套置于铁心外围之后再向内冲压外壳使之形成向内突出的变形部并减少外壳的横截面积,从而可防止铁心在外壳内相对外壳作旋转运动。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所附图式仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1所示为本发明一实施例的电机定子沿垂直轴向的侧视示意图;
图2至图6所示为本发明一实施例的电机定子的制作过程示意图;
图7所示为本发明另一实施例的电机定子沿垂直轴向的侧视示意图。
具体实施方式
为使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1所示为本发明一实施例的电机定子沿垂直轴向的侧视示意图。图2至图6所示为本发明一实施例的电机定子的制作过程示意图。
请参阅图1至图6,所述定子包括定子铁心10,缠绕于铁心上的绕组40,用于收容铁心和绕组的外壳60。所述铁心10包括外表面为圆柱形的轭部12,若干从轭部12沿径向向内延伸的齿部14,所处齿部14的末端围成一圆柱面,用于收容电机转子于其内,所述圆柱面的中心与外壳60中心同心。为了优化电机的磁路,所述外壳60可以由导磁性材料如软磁材料制成。
所述铁心10由若干个单个的芯片组沿定子周向连接而成,每一芯片组由若干个芯片20沿定子轴向堆叠而成,每一芯片20包括外轭部22和从外轭部22沿径向向内延伸的内齿部24,相邻芯片组的沿轴向堆叠的外轭部22相互连接形成定子铁心10的轭部12,每一芯片组的沿轴向堆叠的内齿部24对应形成定子铁心10的一个齿部14。在本实施例中,所述外轭部22具有圆弧形的外边缘,沿外壳60的内表面延伸。每一外轭部22的外边缘设有缺口222,在径向上与内齿部24对应,每一芯片20的上述缺口222共同连成一凹陷16。所述外壳60的内表面形成有若干突起18,对应卡置于相应的凹陷16内,以防止铁心10相对外壳60旋转。在本实施例中,所述凹陷16为沿轴向延伸的凹槽,所述突起18为突条,所述凹陷16/突条18可以是连续的,也可以分为不连续的若干段。可选地,所述突起18还可以是其他形状,如离散的突点。可选地,所述芯片组并不限于由芯片堆叠而成,还可以通过铁磁性粉末一体压制成型。
所述定子还包括一绝缘线架30,所述线架30套置于芯片组的内齿部24上,用以绝缘绕组40和铁心10。在本实施例中,所述铁心10包括6个芯片组,所述绕组分为三相。当然,所述铁心10的芯片组数和绕组的相数还可以是其他数目。相邻芯片组的外轭部22的相邻端部之间可以设置凹凸卡扣结构。在本实施例中,所述凹凸卡扣结构包括形成于外轭部22一端的突起224,和形成于另一外轭部22相邻端的凹陷226,所述突起224卡置于所述凹陷226内。
下面详细介绍所述定子的制作方法,所述方法包括:
提供若干个单个的芯片组;
将绝缘线架30套置于芯片组的内齿部24;
绕绕组40于线架30上;
围绕一柱体70连接所述芯片组;优选地,所述芯片组可以固定至一绝缘支撑架(图未示)上以保证所述芯片组具有较好的同心度;
将外壳60套置于所述芯片组外围;
利用工具80沿径向向内冲压外壳60的对应凹陷16的部分,从而使得外壳60的内表面对应凹陷16处形成向内的突起18并卡入凹陷16内,外壳60的外表面对应突起18处形成凹槽64。冲压步骤完成之后,绝缘支撑架和柱体70与定子分离。
可选地,所述外壳60不限于圆柱形,其横截面还可以是多边形,如六边形。定子铁心10轭部12的外形与外壳60的内表面的形状对应。
可选地,所述凹陷16也可以省略,而用形成于弧形表面上的平坦部16’代替,如图7所示,所述外壳60为圆柱状,定子铁心的外表面基本为圆柱面,圆柱面上形成有至少一平坦部。冲压步骤之前,所述平坦部16’与外壳60的内表面之间形成空隙。冲压过程中,外壳60的对应所述平坦部16’的部位被向内冲压变形从而形成向内突出的变形部18,所述变形部18部分或全部填充所述空隙,外壳60的横截面积被收缩,并使得外壳60于所述变形部18处的半径小于定子铁心弧形表面的半径,这样,变形部18可防止定子铁心10在外壳60内相对外壳60作旋转运动。优选地,所述外壳60的被向内冲压的部分形成突起18,所述突起18部分填充所述空隙并抵顶所述平坦部16’。可选地,所述外壳60的被向内冲压的部分可全部填充所述空隙并抵顶所述平坦部16’。
优选地,冲压步骤之后,所述外壳60内表面除向内突出的变形部/突起18之外的其他部分与定子铁心10的外表面紧密接触,从而进一步提高防止定子铁心10在外壳60内相对外壳60旋转的效果。
可以理解地,上述将外壳套置于铁心外围之后再向内冲压外壳使之形成向内突出的变形部并减少外壳的横截面积,从而可防止铁心在外壳内相对外壳作旋转运动的方法也适用于制造由整体式芯片制成的定子,属于本发明的权利要求的保护范围。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种制造电机定子的方法,所述方法包括:
提供定子铁心和缠绕于铁心上的绕组,所述定子铁心包括轭部和从轭部向内延伸的齿部,所述绕组绕设于相应的齿部上;
套置一外壳于定子铁心的外围;
向内冲压所述外壳使之形成至少一向内突出的变形部并减小所述外壳于冲压处的横截面积,从而可防止铁心在外壳内相对外壳作旋转运动;
所述外壳为圆柱状,所述定子铁心的轭部的与外壳内表面相对的表面为弧形面,弧形面上形成有平坦部,在冲压步骤之前,所述平坦部与外壳内表面之间具有间隙,在冲压步骤之后,所述变形部部分填充所述间隙并抵顶所述平坦部。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述定子铁心包括若干沿定子周向连接的芯片组,每一芯片组包括外轭部和内齿部,相邻芯片组的外轭部相互连接成为定子铁心的轭部,每一芯片组的内齿部成为定子铁心的一齿部。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述每一芯片组包括若干沿定子轴向堆叠的芯片,至少部分芯片的与外壳内表面相对的边缘设有平坦部。
4.一种电机定子,包括定子铁心、绕组及套置于铁心和绕组外的外壳,所述铁心包括轭部和从轭部向内延伸的齿部,所述绕组缠绕于相应的齿部上,其特征在于,所述外壳包括至少一相对于相邻部分向内突出的变形部,所述变形部形成于外壳套置于铁心之后,可防止铁心在外壳内相对外壳作旋转运动,所述外壳为圆柱状,所述定子铁心的轭部的与外壳内表面相对的表面为弧形面,弧形面上形成有平坦部,所述外壳的变形部朝向所述平坦部,在冲压步骤之前,所述平坦部与外壳内表面之间具有间隙,在冲压步骤之后,所述变形部部分填充所述间隙并抵顶所述平坦部。
5.根据权利要求4所述的电机定子,其特征在于,所述定子铁心包括若干沿定子周向连接的芯片组,每一芯片组包括外轭部和内齿部,相邻芯片组的外轭部相互连接成为定子铁心的轭部,每一芯片组的内齿部成为定子铁心的一齿部。
6.根据权利要求5所述的电机定子,其特征在于,相邻芯片组的外轭部的相邻端之间设有凹凸卡扣结构。
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