CN105322666A - 铁芯和电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铁芯和电机。铁芯包括本体，本体为多个，多个本体顺次首尾相连呈筒形，每个本体均包括：齿部；轭部，轭部的第一端设置在齿部的外侧表面上，轭部的第二端向齿部的一侧伸出以使本体呈L形，且轭部的第一端与齿部的外侧表面之间形成配合台阶；配合台阶为第一连接部，轭部的第二端为第二连接部；第一连接部和第二连接部配合连接。由于将第一连接部和第二连接部设置在轭部较厚的位置处，因而增加了齿部的外侧表面与轭部的外侧表面之间的距离，也就是增加了轭部的有效磁通面积，从而有效降低了铁芯的磁密，进而降低了电机的铁损、提高了电机的过载能力。

Description

铁芯和电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种铁芯和电机。

背景技术

如图1至图3所示，铁芯包括多个本体，每个本体均包括齿部10’和轭部20’，且本体为T形，也就是轭部20’左右对称地设置在齿部10’上。连接部21’位于轭部20’的两端，为了便于绕线，轭部20’和齿部10’的连接处成直角结构，使得轭部20’沿中心位置处向两端逐渐变薄。为了保证铁芯的装配可靠性，因而在实际生产中需要在连接部21’位置处预留有一定的间隙。由于气隙的磁阻比铁芯的磁阻大很多，因而磁通大部分由连接部21’两旁的贴紧的部位通过。

现有技术中，连接部21’刚好设置在轭部20’最薄的位置处，且连接部21’两旁的铁芯面积较小，因而使得该处的有效磁通面积小、磁密较高，从而容易造成电机的铁损增加、过载能力下降等问题。

发明内容

本发明旨在提供一种铁芯和电机，以解决现有技术中铁芯的有效磁通面积小的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种铁芯，包括本体，本体为多个，多个本体顺次首尾相连呈筒形，每个本体均包括：齿部；轭部，轭部的第一端设置在齿部的外侧表面上，轭部的第二端向齿部的一侧伸出以使本体呈L形，且轭部的第一端与齿部的外侧表面之间形成配合台阶；配合台阶为第一连接部，轭部的第二端为第二连接部；第一连接部和第二连接部配合连接。

进一步地，轭部位于齿部的中心平面的一侧。

进一步地，轭部的第一端的端面位于齿部的中心平面内。

进一步地，轭部具有收缩段，收缩段位于轭部的第一端与第二端之间，轭部的外侧表面与轭部的内侧表面之间的距离为轭部的宽度，轭部的第一端和第二端处的宽度大于收缩段处的宽度。

进一步地，轭部的外侧表面为第一圆弧面，轭部的内侧表面包括：第一平面，第一平面靠近第一端；第二平面，第二平面靠近第二端，且第一平面与第二平面的交接处为收缩段所在位置处。

进一步地，轭部的外侧表面为第一圆弧面，第一圆弧面在轭部的横截面内的投影为第一圆弧线；轭部的内侧表面为第二圆弧面，第二圆弧面在轭部的横截面内的投影为第二圆弧线，且第二圆弧线的曲率大于第一圆弧线的曲率。

进一步地，第一连接部的端面具有第一连接结构，与第一连接结构相对的第二连接部的端面具有与第一连接结构相配合的第二连接结构。

进一步地，第一连接结构为定位凹槽，第二连接结构为与定位凹槽相配合的定位凸起。

进一步地，轭部的外侧表面具有焊接槽，焊接槽为至少一个，焊接槽位于第一端和/或第二端。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电机，包括铁芯，铁芯是上述的铁芯。

本发明中的本体为多个，多个本体顺次首尾相连呈筒形，每个本体均包括齿部和轭部，轭部的第一端设置在齿部的外侧表面上，轭部的第二端向齿部的一侧伸出以使本体呈L形，且轭部的第一端与齿部的外侧表面之间形成配合台阶，配合台阶为第一连接部，轭部的第二端为第二连接部，第一连接部和第二连接部配合连接。由于将第一连接部和第二连接部设置在轭部较厚的位置处，因而增加了齿部的外侧表面与轭部的外侧表面之间的距离，也就是增加了轭部的有效磁通面积，从而有效降低了铁芯的磁密，进而降低了电机的铁损、提高了电机的过载能力。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有技术中的铁芯的本体的结构示意图；

图2示意性示出了现有技术中的铁芯的结构示意图；

图3示意性示出了图2中A处的局部放大图；

图4示意性示出了本发明中的铁芯的本体的结构示意图；

图5示意性示出了本发明中的铁芯的结构示意图；以及

图6示意性示出了本发明中的铁芯的焊接槽的结构示意图。

图中附图标记：10、齿部；20、轭部；21、第一端；21a、第一连接结构；22a、第二连接结构；22、第二端；23、收缩段；24、第一圆弧面；25、第一平面；26、第二平面；27、焊接槽；30、配合台阶；10’、齿部；20’、轭部；21’、连接部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

作为本发明的第一个方面，提供了一种铁芯。如图4至图6所示，铁芯包括本体，本体为多个，多个本体顺次首尾相连呈筒形，每个本体均包括齿部10和轭部20，轭部20的第一端21设置在齿部10的外侧表面上，轭部20的第二端22向齿部10的一侧伸出以使本体呈L形，且轭部20的第一端21与齿部10的外侧表面之间形成配合台阶30，配合台阶30为第一连接部，轭部20的第二端为第二连接部，第一连接部和第二连接部配合连接。由于将第一连接部和第二连接部设置在轭部20较厚的位置处，因而增加了齿部10的外侧表面与轭部20的外侧表面之间的距离，也就是增加了轭部20的有效磁通面积，从而有效降低了铁芯的磁密，进而降低了电机的铁损、提高了电机的过载能力。

本发明中的轭部20位于齿部10的中心平面的一侧(请参考图4至图6)。由于轭部20位于齿部10的中心平面的一侧，因而有效增加了齿部10的外侧表面与轭部20的外侧表面之间的距离，从而保证铁芯的过磁面积最大化。需要说明地是，齿部10的中心平面为齿部10结构自身的对称平面，且该中心平面属于铁芯的轴向平面中的一个。

如图4至图6所示的优选实施方式中，轭部20的第一端21的端面位于齿部10的中心平面内。由于轭部20的第一端21的端面位于齿部10的中心平面内，也就是轭部20的第一端21的端面位于铁芯的径向平面内，因而便于多个本体进行装配，并能保证轭部20在该处的有效磁通面积最大，从而进一步降低了铁芯的磁密、保证了铁芯的工作可靠性。

优选地，轭部20具有收缩段23，收缩段23位于轭部20的第一端21与第二端22之间，轭部20的外侧表面与轭部20的内侧表面之间的距离为轭部20的宽度，轭部20的第一端21和第二端22处的宽度大于收缩段23处的宽度。由于轭部20具有收缩段23，收缩段23位于轭部20的第一端21与第二端22之间，因而在保证磁通面积最大的情况下，使铁芯还具有质量轻、用料少、生产成本低的优点，同时还能有效增加绕线空间，便于工作人员在齿部10上缠绕铜线。

如图4至图6所示的优选实施方式中，轭部20的外侧表面为第一圆弧面24，轭部20的内侧表面包括第一平面25和第二平面26，第一平面25靠近第一端21；第二平面26靠近第二端22，且第一平面25与第二平面26的交接处为收缩段23所在位置处。在该实施例中，齿部10的外侧表面为平面，且轭部20的内侧表面也为平面，因而当多个本体相连接时，便于一个本体的轭部20与相邻本体的齿部10的配合台阶30配合，能够有效避免二者的连接缝隙，提高了铁芯的装配可靠性。同时，由于轭部20靠近齿部10一侧为平面，因而方便工作人员进行绕线操作。

在一个未图示的优选实施方式中，轭部20的外侧表面为第一圆弧面24，第一圆弧面24在轭部20的横截面内的投影为第一圆弧线；轭部20的内侧表面为第二圆弧面，第二圆弧面在轭部20的横截面内的投影为第二圆弧线，且第二圆弧线的曲率大于第一圆弧线的曲率。在该实施方式中，仍是轭部20的两端的宽度大于轭部20中部的宽度，因而保证了铁芯的磁通面积最大化，此时，齿部10的外侧表面应为凹面，类似于V形面。

本发明中的第一连接部的端面具有第一连接结构21a，与第一连接结构21a相对的第二连接部的端面具有与第一连接结构21a相配合的第二连接结构22a。由于设置有第一连接结构21a和第二连接结构22a，因而保证了多个本体的装配可靠性，从而使铁芯具有工作可靠性高的特点。

优选地，第一连接结构21a和第二连接结构22a均为多个。由于设置有多个第一连接结构21a和第二连接结构22a，因而能够提高铁芯的装配可靠性。

如图4至图6所示的优选实施方式中，第一连接结构21a为定位凹槽，第二连接结构22a为与定位凹槽相配合的定位凸起。当然，第一连接结构21a还可以是定位凸起，而第二连接结构22a为定位凹槽。

优选地，轭部20的第一端21的端面上具有第一定位凹槽和第一定位凸起，轭部20的第二端22上具有与第一定位凹槽配合的第二定位凸起、与第一定位凸起配合的第二定位凹槽。

优选地，第一连接结构21a为齿形结构，第二连接结构22a也为齿形结构。

当然，只要能完成连接装配的第一连接结构21a和第二连接结构22a均可行，具体形状不限。

如图6所示，轭部20的外侧表面具有焊接槽27，焊接槽27为至少一个，焊接槽27位于第一端21和/或第二端22。由于设置有焊接槽27，因而便于在本体装配好后填充焊料，并能够保证焊缝整齐美观，提高了铁芯的成品质量。

作为本发明的第二个方面，提供了一种电机。电机包括铁芯，铁芯是上述的铁芯。优选地，铁芯为定子铁芯。

如图4至图6所示的优选实施方式中，电机为12槽电机，每个本体所占角度为30度。如图5所示，轭部20的第一连接结构21a两侧的宽度为L1和L2，当L1与L2的相加值越大时，该处铁芯截面积S越大，当磁通Φ一定的情况下，根据公式(1)可知，面积S越大磁密B越小。

B＝Φ/S公式(1)

其中，B为磁密，S为有效磁通面积，Φ为磁通。

由于磁密B越大铁损越大、磁密B越小铁损越小，因而通过增加有效磁通面积S，能够有效降低连接处的磁密，降低铁损，提高电机的过载能力。

本发明中的本体可以通过线切割的方式加工也可以开磨具冲压成型后叠压成一定叠高。

优选地，第一连接结构21a和第二连接结构22a为间隙配合。通过工装将12个已经安装有骨架和绕好铜线的本体拼接在一起，再通过焊接形成一个具有一定强度的整体铁芯。

本发明中的铁芯能够有效解决本体的轭部20连接处容易产生磁通饱和的问题，通过增大轭部20的连接处的宽度，增加了铁芯的有效磁通面积、降低了磁密，从而降低了电机的铁损、提高了电机的过载能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁芯，其特征在于，包括本体，所述本体为多个，多个所述本体顺次首尾相连呈筒形，每个所述本体均包括：

齿部(10)；

轭部(20)，所述轭部(20)的第一端(21)设置在所述齿部(10)的外侧表面上，所述轭部(20)的第二端(22)向所述齿部(10)的一侧伸出以使所述本体呈L形，且所述轭部(20)的所述第一端(21)与所述齿部(10)的外侧表面之间形成配合台阶(30)；

所述配合台阶(30)为第一连接部，所述轭部(20)的所述第二端(22)为第二连接部；

所述第一连接部和所述第二连接部配合连接。

2.根据权利要求1所述的铁芯，其特征在于，所述轭部(20)位于所述齿部(10)的中心平面的一侧。

3.根据权利要求2所述的铁芯，其特征在于，所述轭部(20)的所述第一端(21)的端面位于所述齿部(10)的中心平面内。

4.根据权利要求1所述的铁芯，其特征在于，所述轭部(20)具有收缩段(23)，所述收缩段(23)位于所述轭部(20)的所述第一端(21)与所述第二端(22)之间，所述轭部(20)的外侧表面与所述轭部(20)的内侧表面之间的距离为所述轭部(20)的宽度，所述轭部(20)的所述第一端(21)和所述第二端(22)处的宽度大于所述收缩段(23)处的宽度。

5.根据权利要求4所述的铁芯，其特征在于，所述轭部(20)的外侧表面为第一圆弧面(24)，所述轭部(20)的内侧表面包括：

第一平面(25)，所述第一平面(25)靠近所述第一端(21)；

第二平面(26)，所述第二平面(26)靠近所述第二端(22)，且所述第一平面(25)与所述第二平面(26)的交接处为所述收缩段(23)所在位置处。

6.根据权利要求4所述的铁芯，其特征在于，

所述轭部(20)的外侧表面为第一圆弧面(24)，所述第一圆弧面(24)在所述轭部(20)的横截面内的投影为第一圆弧线；

所述轭部(20)的内侧表面为第二圆弧面，所述第二圆弧面在所述轭部(20)的横截面内的投影为第二圆弧线，且所述第二圆弧线的曲率大于所述第一圆弧线的曲率。

7.根据权利要求1所述的铁芯，其特征在于，所述第一连接部的端面具有第一连接结构(21a)，与所述第一连接结构(21a)相对的第二连接部的端面具有与所述第一连接结构(21a)相配合的第二连接结构(22a)。

8.根据权利要求7所述的铁芯，其特征在于，所述第一连接结构(21a)为定位凹槽，所述第二连接结构(22a)为与所述定位凹槽相配合的定位凸起。

9.根据权利要求1所述的铁芯，其特征在于，所述轭部(20)的外侧表面具有焊接槽(27)，所述焊接槽(27)为至少一个，所述焊接槽(27)位于所述第一端(21)和/或所述第二端(22)。

10.一种电机，包括铁芯，其特征在于，所述铁芯是权利要求1至9中任一项所述的铁芯。