CN104600883A - 串激电机及其定子铁芯、定子、定子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于串激电机领域，公开了串激电机定子铁芯、串激电机定子、串激电机定子的制造方法及串激电机，其中，串激电机定子铁芯包括定子轭和若干个设于定子轭上的定子齿，定子轭包括沿周向交替设置的第一子轭和第二子轭，各第一子轭分别与各定子齿连体设置，各第二子轭分别与各定子齿分体设置，且第一子轭的两端分别设有两个第一卡插部，第二子轭的两端分别设有两个第二卡插部，各第一子轭两端的两第一卡插部分别卡插连接与之邻接的两第二子轭的两第二卡插部。本发明，提高了串激电机的槽满率、电机效率、绕线效率、自动化生产程度和低压启动能力，同时，避免了定子齿与定子轭接合处发生振动噪音的现象发生，进而降低了串激电机的振动噪音。

Description

串激电机及其定子铁芯、定子、定子的制造方法

技术领域

本发明属于串激电机领域，尤其涉及一种串激电机定子铁芯、具有该串激电机定子铁芯的串激电机定子、该串激电机定子的制造方法及具有该串激电机定子的串激电机。

背景技术

如图5所示,传统的洗衣机串激电机，其定子铁芯一般设置为浅槽斜肩结构，即其线槽13a的深度(定子齿12a的极靴1221a到定子轭11a的距离)H2a很小、极靴1221a之朝向线槽13a的内壁12211a为斜面；且其定子齿12a的齿颈长度H1a也较短，定子绕组2a一般采用双飞叉绕线方式绕制于定子铁芯的定子齿12a上。该传统的洗衣机串激电机，在具体应用中存在以下不足之处：定子铁芯采用浅槽斜肩结构、定子绕组2a采用双飞叉绕线方式绕制，不利于串激电机槽满率的提高和不利于粗线的绕制，从而不利于串激电机温升的降低和不利于电机效率的提高。

为了克服上述传统洗衣机串激电机的不足之处，现有技术提出了两种解决方案：

如图6所示,第一种方案具体为：将定子铁芯结构改为深槽弧形结构，即将线槽13b的深度H2b加大、极靴1221b之朝向线槽13b的内壁12211b改为弧面；而定子绕组2b仍采用双飞叉绕线方式绕制于定子铁芯的定子齿12b上。该方案相对于传统的洗衣机串激电机虽然具有一定的改进之处，但其在具体应用中仍存在诸多不足之处，具体体现在：1)由于双飞叉绕线对线槽13b的槽口要求比较高，故，其最终形成的串激电机的槽满率仍较低，从而使得串激电机的效率仍较低；2)极靴1221b部分较薄，容易发生振动噪音，并使得串激电机的电磁性能受到影响；3)由于其定子齿12b的齿颈长度H1b较短，故,其使得最终绕制形成的绕组线圈端部相对于定子铁芯轴向凸出的高度较大，存在绕组线圈端部与端盖之间爬电距离不够的安全风险。

如图7所示,第二种方案具体为：将定子铁芯的定子齿12c和定子轭11c分离设置，在定子齿12c上绕线完毕后再将定子齿12c与定子轭11c组装。这种方案虽然可利于提高串激电机的槽满率，但是，在具体应用中仍存在诸多不足之处，具体体现在：1)在单独的定子齿12c上绕线，不利于自动化操作，绕线效率非常低；2)定子齿12c与定子轭11c的接合处，容易发生振动噪音。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了串激电机定子铁芯、串激电机定子、串激电机定子的制造方法及串激电机，其解决了现有串激电机槽满率低、电机效率低、绕线效率低、振动噪音大的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：串激电机定子铁芯，包括定子轭和若干个设于所述定子轭上的定子齿，所述定子轭包括沿周向交替设置的第一子轭和第二子轭，各所述第一子轭分别与各所述定子齿连体设置，各所述第二子轭分别与各所述定子齿分体设置，且所述第一子轭的两端分别设有两个第一卡插部，所述第二子轭的两端分别设有两个第二卡插部，各所述第一子轭两端的两所述第一卡插部分别卡插连接与之邻接的两所述第二子轭的两所述第二卡插部。

优选地，各所述第一子轭与各所述第二子轭的接合处还通过焊接方式固定。

优选地，所述第一卡插部为凸设于所述第一子轭上的第一凸台，所述第二卡插部为凹设于所述第二子轭上的第一凹槽；或者，所述第一卡插部为凹设于所述第一子轭上的第二凹槽，所述第二卡插部为凸设于所述第二子轭上的第二凸台。

优选地，所述定子齿、所述第一子轭和所述第二子轭都设有两个。

优选地，所述第二子轭的长度大于所述第一子轭的长度，且两所述第一子轭和两所述第二子轭沿周向交替围合形成一中空的长方形结构。

具体地，所述定子齿包括齿颈和齿冠，所述齿颈连接于所述第一子轭与所述齿冠之间，所述齿冠包括两个沿所述齿颈端部分别朝向两所述第二子轭倾斜延伸的极靴，所述齿颈之远离所述第一子轭的端部到所述第一子轭的距离为10～16mm，所述极靴之远离所述齿颈的端部到所述第二子轭的距离为2～3mm。

优选地，所述定子齿与所述第一子轭形成的齿轭连体由第一冲片叠压而成，所述第二子轭由第二冲片叠压而成。

本发明提供的串激电机定子铁芯，通过将定子轭分成周向交替设置的第一子轭和第二子轭，并使各第一子轭分别与各定子齿连体设置、使各第二子轭分别与各定子齿分体设置，且在具体应用中，可先在由各第一子轭与各定子齿形成的齿轭连体上绕制绕组线圈，再将设有各绕组线圈的各齿轭连体与各第二子轭沿周向交替组装连接形成定子，这样，由于第二子轭不会对定子绕组的绕制产生干涉影响，故，其有效减小了定子轭对定子绕组绕制的影响，进而极大程度地提高了串激电机的槽满率，最终提高了串激电机的效率。同时，由于各定子齿是分别与各第一子轭连体设置的，故，其一方面避免了定子齿与定子轭接合处发生振动噪音的现象发生，进而降低了串激电机的振动噪音；另一方面利于定子绕组的自动化绕制和定子的自动化组装，从而提高了绕线效率，并利于定子的自动化生产；再一方面利于定子绕组采用粗线绕制，从而利于降低定子的电阻和利于降低串激电机运行过程中的温升，提高了串激电机的低压启动能力。

进一步地，本发明还提供了串激电机定子，其包括上述的串激电机定子铁芯和设于所述串激电机定子铁芯上的定子绕组，且所述定子绕组采用针绕线机绕设于所述定子齿上。

本发明提供的串激电机定子，由于采用了上述的串激电机定子铁芯，且定子绕组是采用针绕线机绕制于定子齿上的，故，一方面提高了定子绕组的绕制效率，利于定子的自动化生产，另一方面提高了串激电机的槽满率，再一方面消除了定子齿与定子轭接合处产生的振动噪音，极大程度降低了串激电机的振动噪音。

进一步地，本发明还提供了串激电机定子的制造方法，其包括如下步骤：

分别制造出由各所述第一子轭与各所述定子齿形成的各齿轭连体和各所述第二子轭；

采用针绕线方式在各所述齿轭连体的各所述定子齿上绕线，并在各所述定子齿上分别绕制形成各绕组线圈；

将绕设有各所述绕组线圈的各所述齿轭连体与各所述第二子轭组装连接形成定子。

本发明提供的串激电机定子的制造方法，通过先采用针绕线机在由定子齿与第一子轭形成的子轭连体上绕制定子绕组，再将绕设有绕组线圈的齿轭连体与第二子轭组装形成定子，从而可在提高串激电机槽满率、降低了串激电机振动噪音的前提下，优化了定子的生产工艺，提高了定子的生产效率，并利于定子的自动化生产。

进一步地，本发明还提供了串激电机，其包括上述的串激电机定子和与所述串激电机定子配合的转子。

本发明提供的串激电机，由于采用了上述的串激电机定子，故，提高了串激电机的电机效率、生产效率和低压启动能力，降低了串激电机的运行噪音和运行过程中的温升，进而提高了串激电机的综合性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的串激电机定子的分解示意图；

图2是本发明实施例提供的串激电机定子的组装示意图；

图3是本发明实施例提供的串激电机定子铁芯的分解示意图；

图4是本发明实施例提供的串激电机定子铁芯的组装示意图；

图5是传统技术提供的串激电机定子的绕线示意图；

图6是现有技术提供的第一种方案的串激电机定子的绕线示意图；

图7是现有技术提供的第二种方案的串激电机定子铁芯的分解示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1～4所示，本发明实施例提供的串激电机定子铁芯1，包括定子轭11和若干个设于定子轭11上的定子齿12，定子轭11包括沿周向交替设置的第一子轭111和第二子轭112，各第一子轭111分别与各定子齿12连体设置，各第二子轭112分别与各定子齿12分体设置，且第一子轭111的两端分别设有两个第一卡插部1111，第二子轭112的两端分别设有两个第二卡插部1121，各第一子轭111两端的两第一卡插部1111分别卡插连接与之邻接的两第二子轭112的两第二卡插部1121。两相邻定子齿12之间都形成一个线槽13。第一子轭111的数量、第二子轭112的数量都与定子齿12的数量相同，且一个第一子轭111与一个定子齿12形成一个齿轭连体100。本发明实施例提供的串激电机定子铁芯1，可先在由各第一子轭111与各定子齿12形成的齿轭连体100上绕制绕组线圈21，再将设有各绕组线圈21的各齿轭连体100与各第二子轭112沿周向交替组装连接形成定子，这样，由于第二子轭112不会对定子绕组2的绕制产生干涉影响，故，其有效减小了定子轭11对定子绕组2绕制的影响，进而极大程度地提高了串激电机的槽满率，最终提高了串激电机的效率。同时，由于各定子齿12是分别与各第一子轭111连体设置的，故，其一方面避免了定子齿12与定子轭11接合处发生振动噪音的现象发生，进而降低了串激电机的振动噪音；另一方面利于定子绕组2的自动化绕制和定子的自动化组装，从而提高了绕线效率，并利于定子的自动化生产；再一方面利于定子绕组2采用粗线(直径较大的漆包线)绕制，从而利于降低定子的电阻和利于降低串激电机运行过程中的温升，进而提高了串激电机的低压启动能力。

优选地，各第一子轭111与各第二子轭112的接合处还通过焊接方式固定，这样，利于提高各第一子轭111与各第二子轭112的连接稳固可靠性，从而利于提高定子铁芯1的结构可靠性，并利于降低串激电机运行过程产生的振动噪音。

具体地，如图1～4所示，本发明实施例提供的串激电机为内转子电机，定子齿12设于定子轭11的内侧，各定子齿12围合形成供转子(图未示)穿设的中心孔14，于第一子轭111之背对中心孔14的外侧壁上且位于与第二子轭112的接合处凹设有第一焊接槽1112，于第二子轭112之背对中心孔14的外侧壁上且位于与第一子轭111的接合处凹设有第二焊接槽1122，第一子轭111和第二子轭112拼接在一起后，第一焊接槽1112和第二焊接槽1122连成一体并形成焊槽101，焊接时，具体为在焊槽101内进行焊接。由于焊槽101位于定子轭11的外侧壁上，故其可减小焊接能量对定子铁芯1材料的损伤。

优选地，如图3和图4所示，第一卡插部1111为凸设于第一子轭111上的第一凸台，第二卡插部1121为凹设于第二子轭112上的第一凹槽，第一凸台的外廓与第一凹槽的内廓匹配设置，这样，通过第一凸台与第一凹槽的卡插配合，可有效实现第一子轭111与第二子轭112的卡插连接。更为优选地，第一凸台与第一凹槽为相互配合的燕尾槽结构，这样，利于提高第一凸台与第一凹槽卡插配合的稳固可靠性。或者，具体应用中，第一卡插部1111也可为凹设于第一子轭111上的第二凹槽，第二卡插部1121也可为凸设于第二子轭112上的第二凸台，这样，通过第二凸台与第二凹槽的卡插配合，也可有效实现第一子轭111与第二子轭112的卡插连接。

优选地，定子齿12、第一子轭111和第二子轭112都设有两个，即本发明实施例提供的串激电机定子铁芯1优选适用于两个定子齿12的串激电机中，这样，其取得的提高串激电机槽满率、提高串激电机效率、降低串激电机振动噪音、提高绕线效率、利于定子自动化生产、降低定子电阻、降低串激电机温升、提高串激电机低压启动能力的效果尤为显著。

具体地，如图3和图4所示，定子齿12包括齿颈121和齿冠122，齿颈121连接于第一子轭111与齿冠122之间，齿冠122包括两个沿齿颈121端部分别朝向两第二子轭112倾斜延伸的极靴1221，极靴1221之朝向线槽13的内壁12211为斜面，极靴1221的厚度较大。

优选地，第二子轭112的长度L2大于第一子轭111的长度L1，且两第一子轭111和两第二子轭112沿周向交替围合形成一中空的长方形结构。两第一子轭111分别呈对边设置，两第二子轭112分别呈对边设置，且各第一子轭111两端的两第一卡插部1111分别卡插连接两第二子轭112之位于同一侧的两第二卡插部1121。第一子轭111和第二子轭112都为直条型结构，第一子轭111与第二子轭112形成的内夹角(线槽13的拐角)为直角或者大致为直角。现有技术中具有两个定子齿的串激电机的定子轭大多为正方形结构，本实施例，相当于将现有技术中定子轭之与定子齿连接的一组对边缩短、将现有技术中定子轭之与定子齿连接的一组对边延长，从而可在保证定子铁芯1材料成本不变(定子轭11的截面面积不变)的前提下，可利于将定子齿12的齿颈121长度(齿颈121之远离第一子轭111的端部到第一子轭111的距离)H1加长、将线槽13的深度(极靴1221之远离齿颈121的端部到第二子轭112的距离)H2减小，这样，一方面利于采用针绕线方式在定子齿12上绕制绕组线圈21，并利于提高串激电机的槽满率，另一方面利于降低绕组线圈21端部相对于定子铁芯1轴向凸出的高度，保证了绕组线圈21端部与端盖之间的安全爬电距离；再一方面利于提高定子铁芯1的齿轭分布均匀性。

优选地，齿颈121之远离第一子轭111的端部到第一子轭111的距离(即定子齿12的齿颈121长度)H1为10～16mm，极靴1221之远离齿颈121的端部到第二子轭112的距离(即线槽13的深度)H2为2～3mm。现有技术中具有两个定子齿的串激电机的齿颈长度为5mm左右、线槽深度为10mm左右，本实施例，通过将齿颈121长度H1加长至为10～16mm、线槽13深度H2减小至2～3mm，可达到有效优化定子铁芯1结构的目的，从而可有效达到利于采用针绕线方式在定子齿12上绕制绕组线圈21、利于提高串激电机槽满率、利于降低绕组线圈21端部高度、保证绕组线圈21端部与端盖之间安全爬电距离、利于提高定子铁芯1齿轭分布均匀性的目的。作为本发明实施例的一更优选实施方案，齿颈121之远离第一子轭111的端部到第一子轭111的距离H1为11～15mm，极靴1221之远离齿颈121的端部到第二子轭112的距离H2为2.5±0.15mm，这样，可使定子铁芯1的结构达到较优状态。

优选地，定子齿12与第一子轭111形成的齿轭连体100由第一冲片叠压而成，第二子轭112由第二冲片叠压而成。第一冲片的截面轮廓与齿轭连体100的截面轮廓相同，第二冲片的截面轮廓与第二子轭112的截面轮廓相同，具体地，第一冲片包括轭片部和与轭片部一体连接的齿片部，第二冲片包括轭片体。由于第一冲片和第二冲片都可由冲压机一体冲压成型，故，第一冲片和第二冲片的制造过程非常简单、制造效率高、且适于大批量生产制造，从而简化了齿轭连体100和第二子轭112的制造过程，提高了齿轭连体100和第二子轭112的生产制造效率。当然了，具体应用中，齿轭连体100和/或第二子轭112也可一体铸造成型。

进一步地，如图1和图2所示，本发明实施例还提供了串激电机定子，其包括上述的串激电机定子铁芯1和设于串激电机定子铁芯1上的定子绕组2，且定子绕组2采用针绕线机绕设于定子齿12上。定子铁芯1与定子绕组2之间还设有绝缘框架(图未示)，定子绕组2具体绕设于绝缘框架之罩设于定子齿12外的部分上。本发明实施例提供的串激电机定子，由于采用了上述的串激电机定子铁芯1，且定子绕组2是采用针绕线机绕制于定子齿12上的，故，一方面提高了定子绕组2的绕制效率，并利于定子的自动化生产，另一方面提高了串激电机的槽满率，再一方面消除了定子齿12与定子轭11接合处产生的振动噪音，极大程度降低了串激电机的振动噪音。

进一步地，本发明实施例还提供了上述的串激电机定子的制造方法，其包括如下步骤：

铁芯分体制造步骤，分别制造出由各第一子轭111与各定子齿12形成的各齿轭连体100和各第二子轭112，其中，齿轭连体100的制造工艺可为：采用冲压工艺冲裁出与齿轭连体100截面轮廓相同的第一冲片，然后将若干个第一冲片叠压形成齿轭连体100；第二子轭112的制造工艺可为：采用冲压工艺冲裁出与第二子轭112截面轮廓相同的第二冲片，然后将若干个第二冲片叠压形成第二子轭112。本实施方案中，齿轭连体100和第二子轭112的制造过程简单、生产制造效率高、制造成本低。

绕线步骤，采用针绕线方式在各齿轭连体100的各定子齿12上绕线，并在各定子齿12上分别绕制形成各绕组线圈21，绝缘框架具体包括若干个可套设于各齿轭连体100上的框架分体，在绕线前，先在各齿轭连体100上套设各框架分体，然后再绕制绕组线圈21，绕组线圈21具体形成于框架分体之罩设于定子齿12外的部分上。本实施方案中，定子绕组2的绕制效率高、槽满率高，且由于第一子轭111可利于夹具的夹持，故利于绕线的自动化操作。

组装步骤，将绕设有各绕组线圈21的各齿轭连体100与各第二子轭112组装连接形成定子。其中，各齿轭连体100与各第二子轭112沿周向拼接围合形成定子铁芯1，各绕组线圈21连接形成定子绕组2。齿轭连体100与第二子轭112的具体组装过程中，先将各第一子轭111两端的两第一卡插部1111分别卡插连接与之邻接的两第二子轭112的第二卡插部1121，再在各第一子轭111与各第二子轭112的接合处进行加焊固定。本实施方案中，定子的组装操作方便，利于定子的自动化生产，从而利于提高定子的生产效率，同时，其形成的定子铁芯1的结构稳固可靠，且定子齿12与定子轭11的接合处不会产生振动噪音。

本发明实施例提供的串激电机定子的制造方法，通过先采用针绕线机在由定子齿12与第一子轭111形成的齿轭连体100上绕制定子绕组2，再将绕设有绕组线圈21的齿轭连体100与第二子轭112组装形成定子，从而可在提高串激电机槽满率、降低了串激电机振动噪音的前提下，优化了定子的生产工艺，提高了定子的生产效率，并利于定子的自动化生产。

进一步地，本发明实施例还提供了串激电机，其包括上述的串激电机定子和与串激电机定子配合的转子。本发明实施例提供的串激电机，由于采用了上述的串激电机定子，故，提高了串激电机的电机效率、生产效率和低压启动能力，降低了串激电机的运行噪音和运行过程中的温升，进而提高了串激电机的综合性能。

本发明实施例提供的串激电机，优选适用于滚筒洗衣机的串激电机中，这样，其可减低滚筒洗衣机的运行噪音，并可提高滚筒洗衣机的运行可靠性，进而极大程度地提高了滚筒洗衣机的综合性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.串激电机定子铁芯，包括定子轭和若干个设于所述定子轭上的定子齿，其特征在于：所述定子轭包括沿周向交替设置的第一子轭和第二子轭，各所述第一子轭分别与各所述定子齿连体设置，各所述第二子轭分别与各所述定子齿分体设置，且所述第一子轭的两端分别设有两个第一卡插部，所述第二子轭的两端分别设有两个第二卡插部，各所述第一子轭两端的两所述第一卡插部分别卡插连接与之邻接的两所述第二子轭的两所述第二卡插部。

2.如权利要求1所述的串激电机定子铁芯，其特征在于：各所述第一子轭与各所述第二子轭的接合处还通过焊接方式固定。

3.如权利要求1所述的串激电机定子铁芯，其特征在于：所述第一卡插部为凸设于所述第一子轭上的第一凸台，所述第二卡插部为凹设于所述第二子轭上的第一凹槽；或者，所述第一卡插部为凹设于所述第一子轭上的第二凹槽，所述第二卡插部为凸设于所述第二子轭上的第二凸台。

4.如权利要求1所述的串激电机定子铁芯，其特征在于：所述定子齿、所述第一子轭和所述第二子轭都设有两个。

5.如权利要求4所述的串激电机定子铁芯，其特征在于：所述第二子轭的长度大于所述第一子轭的长度，且两所述第一子轭和两所述第二子轭沿周向交替围合形成一中空的长方形结构。

6.如权利要求1至5任一项所述的串激电机定子铁芯，其特征在于：所述定子齿包括齿颈和齿冠，所述齿颈连接于所述第一子轭与所述齿冠之间，所述齿冠包括两个沿所述齿颈端部分别朝向两所述第二子轭倾斜延伸的极靴，所述齿颈之远离所述第一子轭的端部到所述第一子轭的距离为10～16mm，所述极靴之远离所述齿颈的端部到所述第二子轭的距离为2～3mm。

7.如权利要求1至5任一项所述的串激电机定子铁芯，其特征在于：所述定子齿与所述第一子轭形成的齿轭连体由第一冲片叠压而成，所述第二子轭由第二冲片叠压而成。

8.串激电机定子，其特征在于：包括如权利要求1至8任一项所述的串激电机定子铁芯和设于所述串激电机定子铁芯上的定子绕组，且所述定子绕组采用针绕线机绕设于所述定子齿上。

9.串激电机定子的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

分别制造出由各所述第一子轭与各所述定子齿形成的各齿轭连体和各所述第二子轭；

采用针绕线方式在各所述齿轭连体的各所述定子齿上绕线，并在各所述定子齿上分别绕制形成各绕组线圈；

将绕设有各所述绕组线圈的各所述齿轭连体与各所述第二子轭组装连接形成定子。

10.串激电机，其特征在于：包括如权利要求8所述的串激电机定子和与所述串激电机定子配合的转子。