CN105656226B - 单相无刷爪极电机定子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单相无刷爪极电机定子，包括铁心和绕组，其特征在于：所述铁心由两个结构尺寸相同的铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ组成，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ分别由多片E字形薄钢片叠铆形成E字体状，所述绕组为一个一次性绕制而成的环形集中绕组，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ相互垂直，且所述铁心单元Ⅰ的E字体中部凸起由集中绕组上方插入集中绕组中心，所述铁心单元Ⅱ的E字体中部凸起由集中绕组下方插入集中绕组中心，所述集中绕组位于铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体中部凸起外周空间内，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字形薄钢片与集中绕组的轴心线平行。其结构简单、使用可靠，制造成本低。

Description

单相无刷爪极电机定子
技术领域
本发明涉及电动机定子，特别是一种单相无刷爪极电机定子。
背景技术
单相无刷直流电动机尤其是小型4极单相无刷直流电动机在电脑风扇及小型设备散热风扇等领域有很大的应用空间。传统单相无刷直流电动机采用的内定子结构形式，包括铁心与绕组，铁心由冲片叠铆形成，冲片为环形，在冲片内圈设有T形槽，T槽的竖边开口指向冲片的圆心。由于铁心上要缠绕导线形成绕组，以4极电机为例，需将绕组7分别绕制在铁心8的4个齿上(参见图1)，因此T形槽的竖边开口需要给绕线机的探头留有足够的通过空间，此外，绕线过程中绕线机的探头需伸入T形槽中，因此，T形槽内不能缠满导线，电机内定子的满槽率低。并且该种绕线方式需要使用比较昂贵的探头式绕线机,不能使用价格低廉的回转式绕线机。
CN103414262A公开了一种电机内定子及其制造工艺，有效的解决了电动机定子槽满率低的问题，但其仍存在以下问题:1、该申请需采用多个绕组，不能实现单个绕组的结构形式；2、该申请不能使用价格低廉的回转式绕线机，只能使用比较昂贵的探头式绕线机，导致生产成本高；3、该申请中铁心片层叠片方向为垂直于电机的轴线方向,在外力的作用下容易发生剥离，分层机械强度差。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种解决上述问题的单相无刷爪极电机定子，结构简单、使用可靠，制造成本低。
本发明的技术方案是：
一种单相无刷爪极电机定子，包括铁心和绕组，其特征在于：所述铁心由两个结构尺寸相同的铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ组成，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ分别由多片E字形薄钢片叠铆形成E字体状，所述绕组为一个一次性绕制而成的环形集中绕组，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ相互垂直，且所述铁心单元Ⅰ的E字体中部凸起由集中绕组上方插入集中绕组中心，所述铁心单元Ⅱ的E字体中部凸起由集中绕组下方插入集中绕组中心，所述集中绕组位于铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体中部凸起外周空间内，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字形薄钢片与集中绕组的轴心线平行。
上述的单相无刷爪极电机定子，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿表面分别设为与气隙面弧度一致的弧面。
上述的单相无刷爪极电机定子，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿分别向两侧弯曲形成极靴，所述极靴的外表面为与气隙面弧度一致的弧面。
上述的单相无刷爪极电机定子，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿分别插接有外表面为与气隙面弧度一致的弧面的极靴，所述极靴由多片尺寸相同的钢片叠铆而成且其堆叠方向与铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字形薄钢片的堆叠方向垂直。
上述的单相无刷爪极电机定子，所述集中绕组由绝缘器和绕制于绝缘器上的绕组线圈组成。
上述的单相无刷爪极电机定子，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿分别呈燕尾状，所述极靴内侧面设有对应铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿的燕尾槽。
本发明的有益效果是：
1、由于本申请的铁心的特殊结构组成，所以只采用一个集中绕组，而且该绕组不必使用昂贵的探头式绕线机，使用比较廉价的回转式绕线机就可以实现，降低了生产成本；
2、由于本申请的铁心的特殊结构组成，使集中绕组的槽满率高；
3、由于本申请的铁心的E字形薄钢片与集中绕组的轴心线平行，即与电机的轴心线方向平行，机械强度高。
附图说明
图1是传统的4极单相无刷直流电动机定子的结构示意图；
图2是本发明的铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字形薄钢片的结构示意图；
图3是本发明的铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的结构示意图；
图4是本发明的结构示意图(对应实施例1)；
图5是本发明的立体图(对应实施例1)；
图6是本发明的结构示意图(对应实施例2)；
图7是本发明的结构示意图(对应实施例3)；
图8是本发明的结构示意图(对应实施例4)；
图9是本发明的立体图(对应实施例4)；
图10是本发明的极靴与铁心单元的连接处放大图(对应实施例4)。
具体实施方式
实施例1
如图2-图5所示，该单相无刷爪极电机定子，包括铁心和绕组，所述铁心由两个结构尺寸相同的铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3组成，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3分别由多片尺寸相同的E字形薄钢片1叠铆形成E字体状，所述绕组为一个一次性绕制而成的环形集中绕组，集中绕组由绝缘器4和绕制于绝缘器4上的绕组线圈5组成。所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3相互垂直，且所述铁心单元Ⅰ2的E字体中部凸起由集中绕组上方插入集中绕组中心，所述铁心单元Ⅱ3的E字体中部凸起由集中绕组下方插入集中绕组中心，所述集中绕组位于铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体中部凸起外周空间内，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字形薄钢片1与集中绕组的轴心线平行。
实施例2
如图6所示，该单相无刷爪极电机定子，包括铁心和绕组，所述铁心由两个结构尺寸相同的铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3组成，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3分别由多片尺寸不同的E字形薄钢片叠铆形成E字体状，所述绕组为一个一次性绕制而成的环形集中绕组，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3相互垂直，且所述铁心单元Ⅰ2的E字体中部凸起由集中绕组上方插入集中绕组中心，所述铁心单元Ⅱ3的E字体中部凸起由集中绕组下方插入集中绕组中心，所述集中绕组位于铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体中部凸起外周空间内，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字形薄钢片与集中绕组的轴心线平行，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体两端外沿表面分别设为与气隙面弧度一致的弧面201、301，即多片尺寸不同的E字形薄钢片为尺寸渐变的多片铁心片,该组尺寸渐变的铁心片叠铆后外沿表面分尺寸刚好构成与气隙面弧度一致的弧面。其他同实施例1。
实施例3
如图7所示，该单相无刷爪极电机定子，包括铁心和绕组，所述铁心由两个结构尺寸相同的铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3组成，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3分别由多片尺寸不同的E字形薄钢片叠铆形成E字体状，所述绕组为一个一次性绕制而成的环形集中绕组，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3相互垂直，且所述铁心单元Ⅰ2的E字体中部凸起由集中绕组上方插入集中绕组中心，所述铁心单元Ⅱ3的E字体中部凸起由集中绕组下方插入集中绕组中心，所述集中绕组位于铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体中部凸起外周空间内，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字形薄钢片与集中绕组的轴心线平行，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体两端外沿分别向两侧弯曲形成极靴202、302，所述极靴202、302的外表面为与气隙面弧度一致的弧面，即多片尺寸不同的E字形薄钢片为尺寸渐变的多片铁心片,该组尺寸渐变的铁心片叠铆后并分别向两侧弯曲形成极靴，该极靴外沿表面部分尺寸刚好构成与气隙面弧度一致的弧面。其他同实施例1。
实施例4
如图8、图9所示，该单相无刷爪极电机定子，包括铁心和绕组，所述铁心由两个结构尺寸相同的铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3组成，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3分别由多片尺寸相同的E字形薄钢片叠铆形成E字体状，所述绕组为一个一次性绕制而成的环形集中绕组，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3相互垂直，且所述铁心单元Ⅰ2的E字体中部凸起由集中绕组上方插入集中绕组中心，所述铁心单元Ⅱ3的E字体中部凸起由集中绕组下方插入集中绕组中心，所述集中绕组位于铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体中部凸起外周空间内，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字形薄钢片与集中绕组的轴心线平行，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体两端外沿分别插接有外表面为与气隙面弧度一致的弧面的极靴6，所述极靴6由多片尺寸相同的钢片叠铆而成且其堆叠方向与铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字形薄钢片的堆叠方向垂直。相邻的两个极靴6之间留有间隙。参见图10，所述铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体两端外沿分别呈燕尾状，所述极靴6内侧面设有对应铁心单元Ⅰ2和铁心单元Ⅱ3的E字体两端外沿的燕尾槽601。所述极靴6的厚度与绕组的厚度一致且与绕组高度位置对应。其他同实施例1。

Claims (6)

1.一种单相无刷爪极电机定子，包括铁心和绕组，其特征在于：所述铁心由两个结构尺寸相同的铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ组成，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ分别由多片E字形薄钢片叠铆形成E字体状，所述绕组为一个一次性绕制而成的环形集中绕组，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ相互垂直，且所述铁心单元Ⅰ的E字体中部凸起由集中绕组上方插入集中绕组中心，所述铁心单元Ⅱ的E字体中部凸起由集中绕组下方插入集中绕组中心，所述集中绕组位于铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体中部凸起外周空间内，所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字形薄钢片与集中绕组的轴心线平行。
2.根据权利要求1所述的单相无刷爪极电机定子，其特征在于：所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿表面分别设为与气隙面弧度一致的弧面。
3.根据权利要求1所述的单相无刷爪极电机定子，其特征在于：所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿分别向两侧弯曲形成极靴，所述极靴的外表面为与气隙面弧度一致的弧面。
4.根据权利要求1所述的单相无刷爪极电机定子，其特征在于：所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿分别插接有外表面为与气隙面弧度一致的弧面的极靴，所述极靴由多片尺寸相同的钢片叠铆而成且其堆叠方向与铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字形薄钢片的堆叠方向垂直。
5.根据权利要求1所述的单相无刷爪极电机定子，其特征在于：所述集中绕组由绝缘器和绕制于绝缘器上的绕组线圈组成。
6.根据权利要求4所述的单相无刷爪极电机定子，其特征在于：所述铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿分别呈燕尾状，所述极靴内侧面设有对应铁心单元Ⅰ和铁心单元Ⅱ的E字体两端外沿的燕尾槽。
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