CN107070009B - 定子和具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定子和具有其的电机，所述定子包括：轭部，所述轭部由多个轭部冲片叠压而成；主齿部，所述主齿部由多个齿部冲片叠压而成，所述主齿部卡装在所述轭部上且所述齿部冲片与所述轭部冲片垂直设置；齿靴部，所述齿靴部由多个齿靴冲片叠压而成，所述齿靴部卡装在所述主齿部上且所述齿靴冲片与所述齿部冲片垂直设置；绕组，所述绕组绕制在所述主齿部上。根据本发明实施例的定子的各部分的轴向尺寸能够独立设置，从而利于调节电机性能，且成本较低。

Description

定子和具有其的电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种定子和具有所述定子的电机。

背景技术

相关技术中的电机，其定子的轭部、齿部和齿靴的冲片为一体冲裁而成，因此轭部、齿部和齿靴在定子轴向上的尺寸是一致的，对于单位表面积磁场较弱或转动频率较低的转子而言，为节省定子材料同时提高其性能，需要轭部和齿部的尺寸较薄而齿靴的面积较大，但受定子内圆半径的影响，通过增加齿靴宽度来提高齿靴面积的作用有限，而如果在定子轴向上扩展齿靴，又会加长轭部和齿部的轴向尺寸，从而增加铁芯和绕组的材耗，导致成本增加。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种定子，该定子的各部分的轴向尺寸能够独立设置，从而利于调节电机性能，且成本较低。

本发明还提出一种具有所述定子的电机。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种定子，所述定子包括：轭部，所述轭部由多个轭部冲片叠压而成；主齿部，所述主齿部由多个齿部冲片叠压而成，所述主齿部卡装在所述轭部上且所述齿部冲片与所述轭部冲片垂直设置；齿靴部，所述齿靴部由多个齿靴冲片叠压而成，所述齿靴部卡装在所述主齿部上且所述齿靴冲片与所述齿部冲片垂直设置；绕组，所述绕组绕制在所述主齿部上。

根据本发明实施例的定子的各部分的轴向尺寸能够独立设置，从而利于调节电机性能，且成本较低。

另外，根据本发明实施例的定子还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述主齿部的在所述轭部的径向上朝向内侧的一端设有沿所述轭部的轴向延伸且至少一端凸出所述主齿部的伸长部，所述齿靴部卡装在所述伸长部上。

根据本发明的一个实施例，所述伸长部上通过设置开口方向与所述轭部的轴向平行的开口槽以构造有卡舌，所述齿靴部上设有沿所述轭部的轴向贯通所述齿靴部的闭口槽，所述卡舌卡装在所述闭口槽内。

根据本发明的一个实施例，所述伸长部上设有在所述轭部的轴向上止挡所述齿靴部的止挡凸台。

根据本发明的一个实施例，所述主齿部上设有卡槽，所述轭部卡装在所述卡槽内。

根据本发明的一个实施例，所述轭部上设有用于在所述轭部的周向上对所述主齿部进行限位的限位槽，所述主齿部卡装在所述限位槽内。

根据本发明的一个实施例，所述齿靴部的在所述轭部的径向上朝向内侧的表面为平面或弧面。

根据本发明的一个实施例，所述齿靴部的在所述轭部的径向上朝向内侧的表面由平面和弧面组合而成。

根据本发明的一个实施例，所述齿靴部的在所述轭部的径向上朝向内侧的表面由非同心的多个圆弧形面组合而成。

根据本发明的一个实施例，所述齿靴部沿所述轭部的轴向分为侧边在所述轭部的周向上依次错开设置的多段。

根据本发明的一个实施例，所述轭部沿其周向分为多个节段，多个相邻所述节段的交接处中的一处扣装连接且其余处一体连接。

根据本发明的一个实施例，所述轭部包括沿其周向排列的多个拼接单元，多个相邻所述拼接单元的交接处分别扣装连接。

根据本发明的一个实施例，所述主齿部上套设有绝缘套，所述绝缘套的两端分别设有分隔板，所述绕组绕制在所述绝缘套上。

根据本发明的一个实施例，所述轭部与所述主齿部的交接处和所述主齿部与所述齿靴部的交接处中的至少一处设有绝缘分隔层。

根据本发明的一个实施例，所述轭部与所述主齿部的交接处和所述主齿部与所述齿靴部的交接处中的至少一处包覆有绝缘注塑层。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种电机，所述电机包括根据本发明的第一方面的实施例所述的定子。

根据本发明实施例的电机，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的定子，具有性能优异、成本低等优点。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电机的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的定子的主齿部和齿靴部的结构示意图。

图3是根据本发明实施例的定子的主齿部的结构示意图。

图4是根据本发明实施例的定子的齿靴部的结构示意图。

图5是根据本发明另一个实施例的定子的齿靴部的结构示意图。

图6是根据本发明实施例的定子的轭部的结构示意图。

图7是根据本发明另一个实施例的定子的轭部的结构示意图。

图8是根据本发明再一个实施例的定子的轭部的结构示意图。

附图标记：

电机1、

定子10、转子20、

轭部100、限位槽110、节段120、拼接单元130、

主齿部200、伸长部210、开口槽211、卡舌212、止挡凸台213、卡槽220、

齿靴部300、闭口槽310、段320、

绕组400、

绝缘套500、分隔板510。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的电机1。

如图1所示，根据本发明实施例的电机1包括定子10和转子20，转子20可旋转地配合在定子10内，其中，转子20可以永磁体磁环转子。

首先参考附图描述根据本发明实施例的定子10。

如图1-图8所示，根据本发明实施例的定子10包括轭部100、主齿部200、齿靴部300和绕组400。

轭部100由多个轭部冲片叠压而成。主齿部200由多个齿部冲片叠压而成，主齿部200卡装在轭部100上，且所述齿部冲片与所述轭部冲片垂直设置，即齿部冲片沿轭部100的周向叠压。齿靴部300由多个齿靴冲片叠压而成，齿靴部300卡装在主齿部200上，且所述齿靴冲片与所述齿部冲片垂直设置，即齿靴冲片沿轭部100的轴向叠压。绕组400绕制在主齿部200上。换言之，轭部100、主齿部200和齿靴部300在卡装前分别为独立的模块。

这里需要理解地是，主齿部200可以为多个且沿轭部100的周向间隔设置，其中，每个主齿部200的朝向轭部100内侧的一端均设有齿靴部300，且每个主齿部200上均绕制有绕组400，为了便于描述，本文只针对一个齿靴部300及其与轭部100、齿靴部300等的连接结构进行描述。

根据本发明实施例的定子10，其定子铁芯通过由轭部100、主齿部200和齿靴部300三个独立的模块卡装而成，从而可以使轭部100、主齿部200和齿靴部300在定子10轴向上的尺寸参数相互独立，在保证成本的情况下调节电机1的性能。

举例而言，对于转子磁场单位磁性能较弱或转速较低的电机，可以将齿靴部300的轴向厚度设置成大于轭部100的轴向厚度和主齿部200的轴向厚度，即单独扩展齿靴部300的轴向尺寸，这样可以扩大齿靴部300的表面积，再配合转子20的轴向长度的加长，从而达到聚磁来提高转子20总体磁性能的目的，进而又降低了绕组400的长度，以降低电阻，利于改善电机1的能效，并且可以配合低磁密的转子20，以降低转子20的成本。

根据本发明实施例的电机1，通过利用根据本发明上述实施例的定子10，具有性能优异、成本低等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的定子10。

如图1-图8所示，根据本发明实施例的定子10包括轭部100、主齿部200、齿靴部300和绕组400。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，主齿部200的在轭部100的径向上朝向内侧的一端，即主齿部200的朝向转子20的一端，设有沿轭部100的轴向延伸且至少一端凸出主齿部200的伸长部210，齿靴部300卡装在伸长部210上。伸长部210扩展了主齿部200在轭部100的轴向上的长度，在机械强度允许的情况下，伸长部210的轴向尺寸越大则齿靴部300的轴向尺寸也可以越大，配合转子20轴向长度的增加，更有利于聚磁，提高电磁性能。

其中，附图中示出了伸长部210两端均凸出主齿部200的示例，对于电机一端安装位置有限制或需要提供较大的轴向电磁力的情况，可以采用一端凸出的伸长部210。

可选地，如图2-图4所示，伸长部210上通过设置开口方向与轭部100的轴向平行的开口槽211以构造有卡舌212，具体地，开口槽211沿齿部冲片的叠压方向贯通伸长部210且开口朝向定子10的轴向上的一个方向，开口槽211在轭部100的轴向上的长度可以略小于伸长部210的在轭部100的轴向上的长度，开口槽211的远离轭部100的侧壁构成卡舌212。齿靴部300上设有沿轭部100的轴向贯通齿靴部300的闭口槽310，卡舌212卡装在闭口槽310内。由此可以将齿靴部300卡装在伸长部210上，且连接紧密、强度高。

这里可以理解的是，齿靴部300上的闭口槽310也可以为开口槽，从而方便卡装。

进一步地，如图2和图3所示，伸长部210上设有在轭部100的径向上向内凸出的止挡凸台213，即止挡凸台213从伸长部210向转子20凸出，止挡凸台213在轭部100的轴向上止挡齿靴部300，由此可以提高齿靴部300的位置稳定性，而且可以提高转子20的端部聚磁，降低磁阻，使转子20的磁场更加容易地被引导到定子10中。

在本发明的一些具体示例中，如图3所示，主齿部200上设有卡槽220，轭部100卡装在卡槽220内，从而实现主齿部200与轭部100的卡装且操作方便。

有利地，如图6所示，轭部100上设有用于在轭部100的周向上对主齿部200进行限位的限位槽110，限位槽110可以设在轭部100的内周面或外周面上，主齿部200卡装在限位槽110内，防止主齿部200在轭部100上滑动。

在本发明的一些具体实施例中，齿靴部300的在轭部100的径向上朝向内侧的表面，即齿靴部300的朝向转子20的表面，可以平面或弧面，也可以由平面和弧面组合而成，图4示出了齿靴部300的朝向转子20的表面为弧面的示例，由此可以调节与转子20之间的气隙，从而提高聚磁效果。

可选地，齿靴部300的朝向转子20的表面还可以由非同心的多个圆弧形面组合而成，以利于调整气隙中的各次谐波含量以优化电机1的噪声振动。

在本发明的一些具体实施例中，如图5所示，齿靴部300可以构造成斜齿结构以降低齿槽转矩，具体地，齿靴部300沿轭部100的轴向分为多段320，多段320的侧边在轭部100的周向上依次错开设置。

举例而言，多段320的一侧边沿轭部100的轴向依次缩短，而多段320的另一侧边沿轭部100的轴向依次加长，轭部100周向上所有齿靴部300上的多段320的排列规律一致，即所有齿靴部300在轭部100的周向上向同一方向倾斜，从而构成成斜齿结构。

再例如，通过将齿靴部300的多段320正反安装在伸长部210上，即每段320的形状相同，通过选取多段320中的一个或几个，沿轭部100的周向上翻转后安装在伸长部210上，从而在整体上构成斜齿结构。

在本发明的一些具体示例中，如图6所示，轭部100沿其周向分为多个节段120，多个相邻节段120的交接处中的一处扣装连接且其余处一体连接，即多个节段120之间具有多个交接处，这些交接处中的一处为扣装连接，而这些交接处中的其余处为一体连接。

具体地，轭部冲片经过冲裁后为条形并进行叠压，形成条形的轭部100，通过例如夹具等工装的挤压力，相邻节段120彼此合拢以将该条形的轭部100折弯，调整为环形结构，条形的轭部100的两端扣装，例如利用条形的轭部100两端的凹凸部扣装，并且扣装处的外侧焊接，以固定轭部100的形状，然后将绕制有绕组400且安装有齿靴部300的主齿部200卡装在环形的轭部100上。由此轭部100快速成型，工序简洁，且绕线方便，此外条形的轭部冲片有利于节省材料、降低成本。

在本发明的另一些具体示例中，如图7和图8所示，轭部100包括沿其周向排列的多个拼接单元130，多个相邻拼接单元130的交接处分别扣装连接，即多个拼接单元130之间具有多个交接处均为扣装连接。

具体地，轭部冲片经过冲裁后进行叠压，形成多个拼接单元130，装配时，先将多个拼接单元130扣装成条形结构，即多个拼接单元130中的两个先不扣装，该两个不扣装的拼接单元130位于条形结构的两端，此时，由于相邻的拼接单元130可进行相对转动，通过这种转动将由多个拼接单元130拼接成的条形结构折弯成环形，并将该条形结构两端的拼接单元130进行扣装，形成环形的轭部100。轭部100成型后，多个拼接单元130之间在轭部100的周向上互锁，形成结构稳定的环状，然后将绕制有绕组400且安装有齿靴部300的主齿部200卡装在环形的轭部100上。由此轭部100快速成型，工序简洁，且绕线方便，利于节省材料、降低成本。

这里可以理解地是，相邻拼接单元130可以通过梯形卡扣进行扣装(如图8所示)。相邻拼接单元130也可以通过拐角处的优弧形卡扣进行扣装(如图7所示)，由此无需使用压机来操作，避免了轭部100的变形。

在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，主齿部200上套设有绝缘套500，绝缘套500的两端分别设有分隔板510，两个分隔板510分别抵在轭部100和齿靴部300上，绕组400绕制在绝缘套500上且位于两个分隔板510之间，绝缘套500及其上的分隔板510不仅可以起到分隔绝缘的作用，而且可以提高轭部100、主齿部200和齿靴部300的相对位置的稳定性。

在本发明的一些具体实施例中，轭部100与主齿部200的交接处和主齿部200与齿靴部300的交接处中的至少一处设有绝缘分隔层，即绝缘分隔层分隔轭部100与主齿部200和/或主齿部200与齿靴部300，该绝缘层可以为垫入的绝缘膜、喷涂的绝缘漆、涂装的胶水等有绝缘作用的介质。由此可以减缓或阻断电机1运行时交变磁场形成的电涡流的传导，降低电机1运行时的铁耗，提高定子10的交变频率，从而适用于高频率场合。

在本发明的另一些具体示例中，轭部100与主齿部200的交接处和主齿部200与齿靴部300的交接处中的至少一处包覆有绝缘注塑层，优选地，绝缘注塑层可以包覆由轭部100、主齿部200和齿靴部300组成的整个定子铁芯，由此可以提高定子10的机械强度，有利于改善电机1的噪音和振动性能。

这里可以理解的是，如采用绝缘注塑层包覆整个定子铁芯，则可不必设置绝缘套500。

根据本发明实施例的电机1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种定子，其特征在于，包括：

轭部，所述轭部由多个轭部冲片叠压而成；

主齿部，所述主齿部由多个齿部冲片叠压而成，所述主齿部卡装在所述轭部上且所述齿部冲片与所述轭部冲片垂直设置；

齿靴部，所述齿靴部由多个齿靴冲片叠压而成，所述齿靴部卡装在所述主齿部上且所述齿靴冲片与所述齿部冲片垂直设置，所述齿靴部的轴向厚度大于所述轭部和所述主齿部的轴向厚度；

绕组，所述绕组绕制在所述主齿部上；

所述主齿部的在所述轭部的径向上朝向内侧的一端设有沿所述轭部的轴向延伸且至少一端凸出所述主齿部的伸长部，所述齿靴部卡装在所述伸长部上，所述伸长部上通过设置开口方向与所述轭部的轴向平行的开口槽以构造有卡舌，所述齿靴部上设有沿所述轭部的轴向贯通所述齿靴部的闭口槽，所述卡舌卡装在所述闭口槽内。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述伸长部上设有在所述轭部的轴向上止挡所述齿靴部的止挡凸台。

3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述主齿部上设有卡槽，所述轭部卡装在所述卡槽内。

4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述轭部上设有用于在所述轭部的周向上对所述主齿部进行限位的限位槽，所述主齿部卡装在所述限位槽内。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述齿靴部的在所述轭部的径向上朝向内侧的表面为平面或弧面。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述齿靴部的在所述轭部的径向上朝向内侧的表面由平面和弧面组合而成。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述齿靴部的在所述轭部的径向上朝向内侧的表面由非同心的多个圆弧形面组合而成。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述齿靴部沿所述轭部的轴向分为侧边在所述轭部的周向上依次错开设置的多段。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述轭部沿其周向分为多个节段，多个相邻所述节段的交接处中的一处扣装连接且其余处一体连接。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述轭部包括沿其周向排列的多个拼接单元，多个相邻所述拼接单元的交接处分别扣装连接。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述主齿部上套设有绝缘套，所述绝缘套的两端分别设有分隔板，所述绕组绕制在所述绝缘套上。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述轭部与所述主齿部的交接处和所述主齿部与所述齿靴部的交接处中的至少一处设有绝缘分隔层。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的定子，其特征在于，所述轭部与所述主齿部的交接处和所述主齿部与所述齿靴部的交接处中的至少一处包覆有绝缘注塑层。

14.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的定子。