CN107707045B - 定子铁芯、定子及电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种定子铁芯、定子及电机，定子铁芯包括：第一铁芯部，第一铁芯部包括轭部、多个第一齿部和多个第二齿部，多个第一齿部和多个第二齿部均设置在轭部的内侧，相邻两个第二齿部之间形成第一绕线槽，相邻的第一齿部和第二齿部之间形成第二绕线槽，第一绕线槽和第二绕线槽均具有开口；其中，两个第一齿部之间设置有三个第二齿部，第一齿部朝向轭部的圆心方向的延伸长度小于第二齿部朝向轭部的圆心方向的延伸长度。本发明的定子铁芯解决了现有技术中的电机性能较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种定子铁芯、定子及电机。
背景技术
传统的电机组合定子，包括定子铁芯、安装在定子铁芯上的绝缘件和漆包线绕组。现有的定子铁芯可以分为：
定子铁芯为整圆，漆包线绕组为嵌线，这种方式铁芯内圆圆度精度相对较高，但生产效率很低，而且绕组端高较高，增加了漆包线用量，降低了产品竞争力。
定子铁芯为半圆，漆包线绕组通常绕在铁芯轭部，这种方式相对整圆的效率要高一点，但还是不够理想，同时由于半圆定子铁芯经过氩弧焊等方式拼合的，而非整圆，无法保证定子铁芯内圆圆度的高精度，容易产生电磁噪音，降低了生产过程一次性合格率。
以上两种方式共同点为：绕组全部分布在铁芯齿部或者全部分布在铁芯轭部，同时为了能够绕线或者嵌线，定子铁芯内圆必须开有槽口。另一方面，为了缓解绕线及嵌线过程中的伤线情况，定子铁芯内圆的槽口需设计得较大，且而这放大了齿槽效应，不利于电机振动与噪音的控制，同时也抑制了电机的效率。此外，需将绕组槽满率控制得较低，这也影响了电机性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种定子铁芯、定子及电机，以解决现有技术中的电机性能较差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种定子铁芯，包括：第一铁芯部，第一铁芯部包括轭部、多个第一齿部和多个第二齿部，多个第一齿部和多个第二齿部均设置在轭部的内侧，相邻两个第二齿部之间形成第一绕线槽，相邻的第一齿部和第二齿部之间形成第二绕线槽，第一绕线槽和第二绕线槽均具有开口；其中，两个第一齿部之间设置有三个第二齿部，第一齿部朝向轭部的圆心方向的延伸长度小于第二齿部朝向轭部的圆心方向的延伸长度。
进一步地，轭部为扇形结构，第一铁芯部为多个，多个第一铁芯部依次拼接以组成外环形铁芯。
进一步地，第一齿部包括整齿部和半齿部，轭部的两端分别设置有半齿部，整齿部位于两个半齿部之间，相邻两个第一铁芯部的半齿部相互配合形成一个整齿部。
进一步地，依次拼接的两个第一铁芯部中的第一个第一铁芯部的一端设置有第五连接部，第二个第一铁芯部的一端设置有第六安装部，第五连接部与第六安装部相连接。
进一步地，第五连接部为凸起，第六安装部为凹槽，第五连接部安装在第六安装部内；或第五连接部为凹槽，第六安装部为凸起，第六安装部安装在第五连接部内。
进一步地，定子铁芯还包括：第二铁芯部，第二铁芯部包括主体部和设置在主体部外侧的连接部，连接部与第一齿部和第二齿部均连接，以封闭第一绕线槽和第二绕线槽的开口。
进一步地，主体部为扇形结构，第二铁芯部为多个，多个第二铁芯部依次拼接以组成内环形铁芯。
进一步地，主体部为整圆环形结构，连接部为多个，多个连接部沿主体部的圆周方向间隔设置。
进一步地，连接部包括：多个第一连接部，各个第一连接部用于与相应的第一齿部相连接。
进一步地，第一连接部上设置有第一安装部，第一齿部上设置有第二安装部，第一安装部与第二安装部相连接。
进一步地，第一安装部为凸起，第二安装部为凹槽，第一安装部安装在第二安装部内；或第一安装部为凹槽，第二安装部为凸起，第二安装部安装在第一安装部内。
进一步地，连接部还包括：多个第二连接部，各个第二连接部用于与相应的第二齿部相连接。
进一步地，第二连接部上设置有第三安装部，第二齿部上设置有第四安装部，第三安装部与第四安装部相连接。
进一步地，第三安装部为凸起，第四安装部为凹槽，第三安装部安装在第四安装部内；或第三安装部为凹槽，第四安装部为凸起，第四安装部安装在第三安装部内。
进一步地，第一齿部的个数为m，第二齿部的个数为n，m+n＝4t，其中，t为大于等于2的偶数。
根据本发明的第二个方面，提供了一种定子，包括定子铁芯，定子铁芯为上述的定子铁芯。
进一步地，定子还包括：第一绝缘件，第一绝缘件设置在第一铁芯部上；第二绝缘件，第二绝缘件设置在第二铁芯部上，第一绝缘件与第二绝缘件相抵接，第一绝缘件与第二绝缘件之间形成容纳腔，容纳腔用于设置绕组。
进一步地，定子还包括：第一绕组，第一绕组缠绕在第一铁芯部的轭部上，并位于第一绕线槽内；第二绕组，第二绕组缠绕在相邻的三个第二齿部上，并位于第二绕线槽内。
根据本发明的第三个方面，提供了一种电机，包括定子和转子，定子为上述的定子。
本发明的定子铁芯通过在第一铁芯部上设置有多个第一齿部和多个第二齿部，其中，第一齿部朝向轭部的圆心方向的延伸长度小于第二齿部朝向轭部的圆心方向的延伸长度，两个第一齿部之间设置有三个第二齿部。在具体绕线过程中，第一绕组绕制在第一绕线槽对应的轭部上；第二绕组绕制在第二齿部上。本发明的定子铁芯通过多个第一齿部和多个第二齿部的设置，有效降低了漆包线用量，大大提高绕线和嵌线效率与质量，有利于提升电机性能，从而解决了现有技术中的电机性能较差的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明的定子铁芯的第一铁芯部的结构示意图；
图2示出了根据本发明的定子铁芯的第二铁芯部的结构示意图；
图3示出了根据本发明的定子的第二铁芯部与第二绝缘件的安装结构示意图；
图4示出了根据本发明的定子的第一铁芯部与第一绝缘件的安装结构示意图；
图5示出了根据本发明的定子的第一铁芯部的绕线结构示意图；以及
图6示出了根据本发明的定子的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一铁芯部；11、轭部；111、第五连接部；112、第六安装部；12、第一齿部；121、第二安装部；122、整齿部；123、半齿部；13、第二齿部；131、第四安装部；20、第一绕线槽；30、第二绕线槽；40、第二铁芯部；41、主体部；42、第一连接部；421、第一安装部；43、第二连接部；431、第三安装部；50、第一绝缘件；60、第二绝缘件；70、第一绕组；80、第二绕组。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供了一种定子铁芯，请参考图1，定子铁芯包括：第一铁芯部10，第一铁芯部10包括轭部11、多个第一齿部12和多个第二齿部13，多个第一齿部12和多个第二齿部13均设置在轭部11的内侧，相邻两个第二齿部13之间形成第一绕线槽20，相邻的第一齿部12和第二齿部13之间形成第二绕线槽30，第一绕线槽20和第二绕线槽30均具有开口；其中，两个第一齿部12之间设置有三个第二齿部13，第一齿部12朝向轭部11的圆心方向的延伸长度小于第二齿部13朝向轭部11的圆心方向的延伸长度。
本发明的定子铁芯通过在第一铁芯部10上设置有多个第一齿部12和多个第二齿部13，其中，第一齿部12朝向轭部11的圆心方向的延伸长度小于第二齿部13朝向轭部11的圆心方向的延伸长度，两个第一齿部12之间设置有三个第二齿部13。在具体绕线过程中，第一绕组绕制在第一绕线槽20对应的轭部11上；第二绕组绕制在第二齿部13上。本发明的定子铁芯通过多个第一齿部12和多个第二齿部13的设置，有效降低了漆包线用量，大大提高绕线和嵌线效率与质量，有利于提升电机性能，从而解决了现有技术中的电机性能较差的问题。
在本实施例中，第一齿部12朝向轭部11的圆心方向的延伸长度小于第二齿部13朝向轭部11的圆心方向的延伸长度，即，第一齿部12为短齿，第二齿部13为长齿。
针对第一铁芯部10的具体结构，轭部11为扇形结构，第一铁芯部10为多个，多个第一铁芯部10依次拼接以组成外环形铁芯。
在本实施例中，第一铁芯部10为两个，两个第一铁芯部10拼接成外环形铁芯。
考虑到多个第一铁芯部10拼接成外环形铁芯，如图1所示，第一齿部12包括整齿部122和半齿部123，轭部11的两端分别设置有半齿部123，整齿部122位于两个半齿部123之间，相邻两个第一铁芯部10的半齿部123相互配合形成一个整齿部122。
在本实施中，考虑到在具体绕线过程中，第一绕组绕制在第一绕线槽20对应的轭部11上，第二绕组绕制在第二齿部13上。考虑到绕线要求，将第一齿部12分为整齿部122和半齿部123，轭部11的两端分别设置有半齿部123，整齿部122位于两个半齿部123之间。在各个第一铁芯部10拼接时，相邻两个第一铁芯部10的半齿部123相互配合形成一个整齿部122。
为了能够实现第一铁芯部10的拼接，如图1所示，依次拼接的两个第一铁芯部10中的第一个第一铁芯部10的一端设置有第五连接部111，第二个第一铁芯部10的一端设置有第六安装部112，第五连接部111与第六安装部112相连接。
可续地，第五连接部111为凸起，第六安装部112为凹槽，第五连接部111安装在第六安装部112内；或第五连接部111为凹槽，第六安装部112为凸起，第六安装部112安装在第五连接部111内。
为了能闭封闭第一绕线槽20和第二绕线槽30的开口，如图2所示，定子铁芯还包括：第二铁芯部40，第二铁芯部40包括主体部41和设置在主体部41外侧的连接部，连接部与第一齿部12和第二齿部13均连接，以封闭第一绕线槽20和第二绕线槽30的开口。
在本实施例中，定子铁芯通过第一铁芯部10和第二铁芯部40拼接而成，由于第二铁芯部40属于独立部件，故，第二铁芯部40便于加工出较高的圆度，因此可通过第二铁芯部40提高用于穿设转子的内周面的圆度，从而可以降低电机的电磁噪音。其中，第一铁芯部10的相邻两个第二齿部13之间形成第一绕线槽20，相邻的第一齿部12和第二齿部13之间形成第二绕线槽30，由于第二铁芯部40的连接部可以用于封闭第一绕线槽20和第二绕线槽30的开口，从而还能够增大第一绕线槽20和第二绕线槽30的开口的宽度，这样在缠绕绕组时能够防止齿部挂线，从而可以便于绕组的缠绕。
可选地，主体部41为扇形结构，第二铁芯部40为多个，多个第二铁芯部40依次拼接以组成内环形铁芯。
可续地，主体部41为整圆环形结构，连接部为多个，多个连接部沿主体部41的圆周方向间隔设置。
为了实现第一铁芯部10和第二铁芯部40的连接，如图2所示，连接部包括：多个第一连接部42，各个第一连接部42用于与相应的第一齿部12相连接。
优选地，第一连接部42上设置有第一安装部421，第一齿部12上设置有第二安装部121，第一安装部421与第二安装部121相连接。
可选地，第一安装部421为凸起，第二安装部121为凹槽，第一安装部421安装在第二安装部121内；或第一安装部421为凹槽，第二安装部121为凸起，第二安装部121安装在第一安装部421内。
可选地，第一安装部421可为凸起和凹槽的混合，相应地，第二安装部121为凹槽和凸起的混合。
可选地，各个第一连接部42可均设置有第一安装部421，或只是部分第一连接部42设置有第一安装部421。相应地，各个第一齿部12上可均设置有第二安装部121，或只是部分第一齿部12上设置有第二安装部121。
相应地，连接部还包括：多个第二连接部43，各个第二连接部43用于与相应的第二齿部13相连接。
优选地，第二连接部43上设置有第三安装部431，第二齿部13上设置有第四安装部131，第三安装部431与第四安装部131相连接。
可选地，第三安装部431为凸起，第四安装部131为凹槽，第三安装部431安装在第四安装部131内；或第三安装部431为凹槽，第四安装部131为凸起，第四安装部131安装在第三安装部431内。
第三安装部431为凸起部，第四安装部131为凹槽，凸起部安装在凹槽内；或第三安装部431为凹槽，第四安装部131为凸起部，凸起部安装在凹槽内。
可选地，第三安装部431可为凸起和凹槽的混合，相应地，第四安装部131为凹槽和凸起的混合。
可选地，各个第二连接部43可均设置有第三安装部431，或只是部分第二连接部43设置有第三安装部431。相应地，各个第二齿部13上均设置有第四安装部131，或只是部分第二齿部13上设置有第四安装部131。
考虑到定子铁芯绕线要求，优选地，第一齿部12的个数为m，第二齿部13的个数为n，m+n＝4t，其中，t为大于等于2的偶数。
本发明还提供了一种定子，包括定子铁芯，定子铁芯为上述的定子铁芯。
在具体绕线过程中，为了保证绝缘度，如图3和图4所示，定子还包括：第一绝缘件50，第一绝缘件50设置在第一铁芯部10上；第二绝缘件60，第二绝缘件60设置在第二铁芯部40上，第一绝缘件50与第二绝缘件60相抵接，第一绝缘件50与第二绝缘件60之间形成容纳腔，容纳腔用于设置绕组。
可选地，第一绝缘件50可独立设置在第一铁芯部10上，也可以一体注塑在第一铁芯部10上。
相应地，第二绝缘件60可独立设置在第二铁芯部40上，也可以一体注塑在第二铁芯部40上。
针对具体的绕线方式，如图5和图6所示，定子还包括：第一绕组70，第一绕组70缠绕在第一铁芯部10的轭部11上，并位于第一绕线槽20内；第二绕组80，第二绕组80缠绕在相邻的三个第二齿部13上，并位于第二绕线槽30内。
在本实施例中，第一绕组70绕制在第一绕线槽20对应的轭部11上，第二绕组80绕制在第二齿部13上，或者绕好后嵌在第一齿部12间的第二齿部13上。当第二绕组80是先绕好再嵌线时，对应的绕线模也可设计的很小，绕组端高自然可控制的很小，甚至可以直贴铁芯端面，有效降低了漆包线用量。
在本实施例中，第一绝缘件50设置在第一铁芯部10上，第二绝缘件60设置在第二铁芯部40上，将第一绕组70绕制在第一绕线槽20对应的轭部11上，第二绕组80缠绕在相邻的三个第二齿部13上。第一绝缘件50和第二绝缘件60起到对第一绕组70和第二绕组80与铁芯的绝缘作用。
本发明还提供了一种电机，包括定子和转子，定子为上述的定子。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明的定子铁芯通过在第一铁芯部10上设置有多个第一齿部12和多个第二齿部13，其中，第一齿部12朝向轭部11的圆心方向的延伸长度小于第二齿部13朝向轭部11的圆心方向的延伸长度，两个第一齿部12之间设置有三个第二齿部13。在具体绕线过程中，第一绕组绕制在第一绕线槽20对应的轭部11上；第二绕组绕制在第二齿部13上。本发明的定子铁芯通过多个第一齿部12和多个第二齿部13的设置，有效降低了漆包线用量，大大提高绕线和嵌线效率与质量，有利于提升电机性能，从而解决了现有技术中的电机性能较差的问题。
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 (12)
1.一种定子铁芯，其特征在于，包括：
第一铁芯部(10)，所述第一铁芯部(10)包括轭部(11)、多个第一齿部(12)和多个第二齿部(13)，多个所述第一齿部(12)和多个所述第二齿部(13)均设置在所述轭部(11)的内侧，相邻两个所述第二齿部(13)之间形成第一绕线槽(20)，相邻的所述第一齿部(12)和所述第二齿部(13)之间形成第二绕线槽(30)，所述第一绕线槽(20)和所述第二绕线槽(30)均具有开口；
其中，两个所述第一齿部(12)之间设置有三个所述第二齿部(13)，所述第一齿部(12)朝向所述轭部(11)的圆心方向的延伸长度小于所述第二齿部(13)朝向所述轭部(11)的圆心方向的延伸长度；
第二铁芯部(40)，所述第二铁芯部(40)包括主体部(41)和设置在所述主体部(41)外侧的连接部，所述连接部与所述第一齿部(12)和所述第二齿部(13)均连接，以封闭所述第一绕线槽(20)和所述第二绕线槽(30)的开口；
所述连接部包括：多个第一连接部(42)，各个所述第一连接部(42)用于与相应的所述第一齿部(12)相连接；多个第二连接部(43)，各个所述第二连接部(43)用于与相应的所述第二齿部(13)相连接；
其中，所述第一连接部(42)和所述第二连接部(43)均为凸起结构；
所述第一连接部(42)上设置有第一安装部(421)，所述第一齿部(12)上设置有第二安装部(121)，所述第一安装部(421)与所述第二安装部(121)相连接；
所述第一安装部(421)为凸起，所述第二安装部(121)为凹槽，所述第一安装部(421)安装在所述第二安装部(121)内；
所述第二连接部(43)上设置有第三安装部(431)，所述第二齿部(13)上设置有第四安装部(131)，所述第三安装部(431)与所述第四安装部(131)相连接；
所述第三安装部(431)为凸起，所述第四安装部(131)为凹槽，所述第三安装部(431)安装在所述第四安装部(131)内。
2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述轭部(11)为扇形结构，所述第一铁芯部(10)为多个，多个所述第一铁芯部(10)依次拼接以组成外环形铁芯。
3.根据权利要求2所述的定子铁芯，其特征在于，所述第一齿部(12)包括整齿部(122)和半齿部(123)，所述轭部(11)的两端分别设置有所述半齿部(123)，所述整齿部(122)位于两个所述半齿部(123)之间，相邻两个所述第一铁芯部(10)的所述半齿部(123)相互配合形成一个所述整齿部(122)。
4.根据权利要求2所述的定子铁芯，其特征在于，依次拼接的两个所述第一铁芯部(10)中的第一个所述第一铁芯部(10)的一端设置有第五连接部(111)，第二个所述第一铁芯部(10)的一端设置有第六安装部(112)，所述第五连接部(111)与所述第六安装部(112)相连接。
5.根据权利要求4所述的定子铁芯，其特征在于，所述第五连接部(111)为凸起，所述第六安装部(112)为凹槽，所述第五连接部(111)安装在所述第六安装部(112)内；或所述第五连接部(111)为凹槽，所述第六安装部(112)为凸起，所述第六安装部(112)安装在所述第五连接部(111)内。
6.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述主体部(41)为扇形结构，所述第二铁芯部(40)为多个，多个所述第二铁芯部(40)依次拼接以组成内环形铁芯。
7.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述主体部(41)为整圆环形结构，所述连接部为多个，多个所述连接部沿所述主体部(41)的圆周方向间隔设置。
8.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述第一齿部(12)的个数为m，所述第二齿部(13)的个数为n，m+n＝4t，其中，t为大于等于2的偶数。
9.一种定子，包括定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯为权利要求1至8中任一项所述的定子铁芯。
10.根据权利要求9所述的定子，其特征在于，所述定子铁芯为权利要求6所述的定子铁芯，所述定子还包括：
第一绝缘件(50)，所述第一绝缘件(50)设置在第一铁芯部(10)上；
第二绝缘件(60)，所述第二绝缘件(60)设置在第二铁芯部(40)上，所述第一绝缘件(50)与所述第二绝缘件(60)相抵接，所述第一绝缘件(50)与所述第二绝缘件(60)之间形成容纳腔，所述容纳腔用于设置绕组。
11.根据权利要求9所述的定子，其特征在于，所述定子还包括：
第一绕组(70)，所述第一绕组(70)缠绕在所述第一铁芯部(10)的轭部(11)上，并位于所述第一绕线槽(20)内；
第二绕组(80)，所述第二绕组(80)缠绕在相邻的三个所述第二齿部(13)上，并位于所述第二绕线槽(30)内。
12.一种电机，包括定子和转子，其特征在于，所述定子为权利要求9至11中任一项所述的定子。
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