CN109004776A - 一种拼装式定子组件、电机及风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拼装式定子组件、电机及风机，拼装式定子组件包括：内圆环、套在内圆环外部的轭部圆环、设于内圆环和轭部圆环之间的多个定子齿，定子齿的内端一体化设置在内圆环上，定子齿的外端连接在轭部圆环上，轭部圆环由若干个弧形单元拼接而成。本发明具有降低齿槽转矩、提高槽满率、易于安装等优点。

Description

一种拼装式定子组件、电机及风机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种拼装式定子组件、电机及风机。

背景技术

由于目前定子绕线工艺的限制，必须在定子内圆上开设较大的槽口，而槽口的设置会使得电机的齿槽转矩加大，直接导致电机的振动噪声增大。对于噪音要求较高的电机来说，常见做法一般是将定子内圆设计开有等宽度的辅助槽来减小齿槽转矩，但依旧无法避免因开口槽口带来的齿槽转矩加大对电机噪声的影响。

现有技术中已出现了拼块式定子、链条式定子，如申请号为201210054158.8的发明专利，将定子在整体上切分成若干单元块，单元块具有定子齿、设于定子齿两端的轭部单元和内圆单元，这种定子结构无法保证内圆圆度、圆柱度要求，内圆厚度不均匀，仍会有噪声大的问题。另外，由于整圆定子绕线工艺受到限制，使拼块式定子、链条式定子的槽满率降低，严重影响电机的效率。

现有技术中还出现了将定子内圆设计成整圆的定子结构，如申请号为201110274928.5的发明专利，多个定子齿是由一块材料组成的整体，其内沿为圆形，多个定子齿的外端嵌入到整圆式定子轭部的环内侧，这种定子结构虽然能解决内圆开有槽口的问题，但整圆式定子轭部不易安装，而定子轭部上的槽口尺寸精度难于与多个定子齿完全配合，存在操作困难、安装不牢固、一致性差等问题。

因此，如何设计一种降低齿槽转矩、易于安装的拼装式定子组件、电机及风机是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种拼装式定子组件、电机及风机。

本发明采用的技术方案是，设计一种拼装式定子组件，包括：内圆环、套在内圆环外部的轭部圆环、设于内圆环和轭部圆环之间的多个定子齿，定子齿的内端一体化设置在内圆环上，定子齿的外端连接在轭部圆环上，轭部圆环由若干个弧形单元拼接而成。

优选的，轭部圆环中的弧形单元与内圆环上的定子齿一一对应，弧形单元连接在与其对应的定子齿上。

优选的，轭部圆环中所有弧形单元的形状均相同。

优选的，轭部圆环的外圆面上设有若干个沿其轴向设置的定子外通槽。

在第一实施例中，定子齿的外端设有安装凸块，弧形单元的内弧面设有沿内圆环的轴向套在安装凸块上的安装通槽。

优选的，安装凸块的外形呈T形，安装凸块的内端一体化设置在定子齿上，安装凸块的外端两侧设有定位部。

优选的，弧形单元的内弧面上设有凸出部，安装通槽设置在凸出部上，定子齿的外端与凸出部贴合。

优选的，弧形单元上朝向相邻弧形单元的侧面为拼接面，弧形单元的一拼接面设有拼接凸块，弧形单元的另一拼接面设有与拼接凸块形状配合的拼接通槽，一弧形单元的拼接凸块插入另一弧形单元的拼接通槽中进行拼接。

在第二实施例中，弧形单元上朝向相邻弧形单元的侧面为拼接面，弧形单元的一拼接面设有第一轭部凸块，弧形单元的另一拼接面设有与第一轭部凸块错开的第二轭部凸块，定子齿的外端设有定子凸块。相邻两弧形单元拼接时，第一轭部凸块和第二轭部凸块之间的空间恰好容纳定子凸块插入，一连接件依次穿过第一轭部凸块、定子凸块和第二轭部凸块进行固定。

第一轭部凸块所在的拼接面上还设有第三轭部凸块，第二轭部凸块所在的另一拼接面上还设有第四轭部凸块。相邻两弧形单元拼接时，第二轭部凸块夹在定子凸块和第三轭部凸块之间，第一轭部凸块夹在定子凸块和第四轭部凸块之间，连接件依次穿过第四轭部凸块、第一轭部凸块、定子凸块、第二轭部凸块和第三轭部凸块进行固定。

优选的，定子齿的外端与第一轭部凸块、第二轭部凸块、第三轭部凸块及第四轭部凸块贴合。

优选的，第一轭部凸块、第二轭部凸块、第三轭部凸块及第四轭部凸块上贴合所述定子齿外端的一面与所述弧形单元的内弧面处于同一弧面。

本发明还提出了一种电机，包括上述的拼装式定子组件。

本发明还提出了一种风机，包括上述的电机。

在一实施例中，风机为直流风机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、将定子内圆设计成整圆结构，多个定子齿一体化设置在内圆环上，保证了定子内圆的圆度和圆柱度的要求，使得定子齿之间的连接厚度均匀，较内圆开设槽口的定子及开设与槽口等宽辅助槽的定子，明显降低了齿槽转矩，使得电机的噪声更小；

2、将定子齿与定子轭部分开设计，绕组在定子齿上进行绕线，绕线完成后将多个定子轭部拼装定子齿的自由端上，这样不仅避免定子绕线受到工艺的限制，方便绕组进行绕线，而且明显的提高了定子槽的槽满率，提高了电机的效率；轭部圆环由若干个弧形单元拼接而成，避免多个定子齿与定子轭部一同完全配合成功才可装配进去，拼块结构操作简单、配合容易、安装紧固、一致性好、减少工时节约成本。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中第一实施例的组装示意图；

图2是本发明中第一实施例的内圆环示意图；

图3是本发明的仿真齿槽转矩图；

图4是现有技术的仿真齿槽转矩图；

图5是本发明中第一实施例的弧形单元立体示意图；

图6是本发明中第一实施例的弧形单元俯视示意图；

图7是本发明中第一实施例的弧形单元与定子齿安装示意图；

图8是本发明中第二实施例的组装示意图；

图9是本发明中第二实施例的内圆环示意图；

图10是本发明中第二实施例的弧形单元立体示意图；

图11是本发明中第二实施例的弧形单元俯视示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明提出了一种拼装式定子组件，包括：内圆环1、套在内圆环1外部的轭部圆环2、设于内圆环1和轭部圆环2之间的多个定子齿11，定子齿11的内端一体化设置在内圆环1上，内圆环1和多个定子齿11形成一个定子齿部件，图3示出的是本发明的仿真齿槽转矩图，图4示出的是现有技术中定子内圆带有槽口的齿槽转矩图，现有技术比本发明的齿槽转矩高将近10倍，可以明显的比较出本发明的定子组件对电机的电磁噪声有很好的改善效果。轭部圆环2安装在该定子齿部件上，轭部圆环2的外圆面上设有若干个沿其轴向设置的定子外通槽，为了便于轭部圆环2的安装，轭部圆环2由若干个弧形单元21沿轭部圆环2的周向拼接而成。

如图1、2所示，轭部圆环2中的弧形单元21与内圆环1上的定子齿11数量相同，每个弧形单元21都对应安装在一个定子齿11上，结构上更紧凑可靠，弧形单元21和定子齿部件均由对应形状的冲片叠压形成。轭部圆环2的拼接结构、弧形单元21与定子齿11的安装结构均有多种，本发明给出了两个较优实施例对弧形单元21的安装方式及轭部圆环2的拼接方式进行说明，需要强调的是，为了便于加工和组装，弧形单元21设计为标准件，所有弧形单元21的形状均一致。

在第一实施例中，如图1至2、5至7所示，弧形单元21与定子齿11之间的安装方式如下，定子齿11的外端设有安装凸块111，弧形单元21的内弧面设有与安装凸块111形块配合的安装通槽211，安装通槽211沿内圆环1的轴向设置在弧形单元21的内弧面上，安装时将弧形单元21的安装通槽211沿轴向套在安装凸块111上即可。为了更好的将弧形单元21定位在定子齿11上，安装凸块111的外形呈T形，安装凸块111的内端一体化设置在定子齿11上，安装凸块111的外端两侧设有定位部，定位部的设置有效防止弧形单元21在径向上脱离安装凸块111，当然实际使用时安装凸块111的形成也可为具有同样定位效果的其他形状。更优的，弧形单元21的内弧面上设有凸出部212，安装通槽211设置在凸出部212上，定子齿11的外端与凸出部212贴合，使弧形单元21与定子齿11的安装更稳定紧密。

轭部圆环2的拼接方式如下，弧形单元21上朝向相邻弧形单元的侧面为拼接面，每个弧形单元21均设有两个拼接面，一拼接面设有拼接凸块213，另一拼接面设有沿内圆环1的轴向设置的拼接通槽214，拼接通槽214的形状与拼接凸块213配合。拼接时，一弧形单元的拼接凸块213沿轴向插入下一个弧形单元的拼接通槽214中，下一个弧形单元的拼接凸块213沿轴向插入再下一个弧形单元的拼接通槽214中，将所有弧形单元21围成圆环时拼接完成。

在第二实施例中，如图8至11所示，弧形单元21利用共同的结构进行安装和拼接，具体结构如下，弧形单元21上朝向相邻弧形单元的侧面为拼接面，每个弧形单元均设有两个拼接面，一拼接面设有第一轭部凸块215，另一拼接面设有第二轭部凸块216，第一轭部凸块215和第二轭部凸块216在内圆环1的轴向上相互错开，使两个弧形单元21拼接时第一轭部凸块215和第二轭部凸块216之间存在空间。定子齿11的外端设有定子凸块112，定子凸块112一体化设置在定子齿11上，相邻两弧形单元21拼接时，第一轭部凸块215和第二轭部凸块216之间的空间恰好容纳定子凸块112插入，一连接件依次穿过第一轭部凸块215、定子凸块112和第二轭部凸块216进行固定，连接件可用销轴或者螺钉等。

为了使轭部圆环2的拼接更稳定，第一轭部凸块215所在的拼接面上还设有第三轭部凸块217，第二轭部凸块216所在的另一拼接面上还设有第四轭部凸块218，同一弧形单元21的第一轭部凸块215、第二轭部凸块216、第三轭部凸块217及第四轭部凸块218在轴向上相互错开，相邻两弧形单元21拼接时，第二轭部凸块216夹在定子凸块112和第三轭部凸块217之间，第一轭部凸块215夹在定子凸块112和第四轭部凸块218之间，连接件依次穿过第四轭部凸块218、第一轭部凸块215、定子凸块112、第二轭部凸块216和第三轭部凸块217进行固定。

更优的，定子齿11的外端与第一轭部凸块215、第二轭部凸块216、第三轭部凸块217及第四轭部凸块218贴合，使弧形单元21与定子齿11的安装更稳定紧密。进一步的，第一轭部凸块215、第二轭部凸块216、第三轭部凸块217及第四轭部凸块218上贴合定子齿11外端的一面与弧形单元21的内弧面处于同一弧面，方便弧形单元加工。

本发明还提出了一种电机，包括上述的拼装式定子组件。

本发明还提出了一种风机，包括上述的电机，风机可为直流风机。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种拼装式定子组件，包括：内圆环（1）、套在所述内圆环（1）外部的轭部圆环（2）、设于所述内圆环（1）和轭部圆环（2）之间的多个定子齿（11），所述定子齿（11）的内端一体化设置在所述内圆环（1）上，所述轭部圆环（2）安装在所述多个定子齿（11）的外端上，其特征在于，所述轭部圆环（2）由若干个弧形单元（21）拼接而成。

2.如权利要求1所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述轭部圆环（2）中的弧形单元（21）与所述内圆环（1）上的定子齿（11）一一对应，所述弧形单元（2）安装在与其对应的定子齿（11）上。

3.如权利要求2所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述定子齿（11）的外端设有安装凸块（111），所述弧形单元（21）的内弧面设有沿所述内圆环（1）的轴向套在所述安装凸块（111）上的安装通槽（211）。

4.如权利要求3所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述安装凸块（111）的外形呈T形，所述安装凸块（111）的内端连接在所述定子齿（11）上，所述安装凸块（111）的外端两侧设有定位部。

5.如权利要求3所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述弧形单元（21）的内弧面上设有凸出部（212），所述安装通槽（211）设置在所述凸出部（212）上，所述定子齿（11）的外端与所述凸出部（212）贴合。

6.如权利要求1至5任一项所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述弧形单元（21）上朝向相邻弧形单元的侧面为拼接面，所述弧形单元（21）的一拼接面设有拼接凸块（213），所述弧形单元（21）的另一拼接面设有与所述拼接凸块（213）形状配合的拼接通槽（214），一弧形单元的拼接凸块（213）沿所述内圆环（1）的轴向插入另一弧形单元的拼接通槽（214）中进行拼接。

7.如权利要求1或2所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述弧形单元（21）上朝向相邻弧形单元的侧面为拼接面，所述弧形单元（21）的一拼接面设有第一轭部凸块（215），所述弧形单元（21）的另一拼接面设有与第一轭部凸块（215）错开的第二轭部凸块（216），所述定子齿（11）的外端设有定子凸块（112）；

相邻两弧形单元（21）拼接时，第一轭部凸块（215）和第二轭部凸块（216）之间的空间恰好容纳所述定子凸块（112）插入，一连接件依次穿过所述第一轭部凸块（215）、定子凸块（112）和第二轭部凸块（216）进行固定。

8.如权利要求7所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述第一轭部凸块（215）所在的拼接面上还设有第三轭部凸块（217），所述第二轭部凸块（216）所在的另一拼接面上还设有第四轭部凸块（218）；

相邻两弧形单元（21）拼接时，所述第二轭部凸块（216）夹在所述定子凸块（112）和第三轭部凸块（217）之间，所述第一轭部凸块（215）夹在所述定子凸块（112）和第四轭部凸块（218）之间，所述连接件依次穿过所述第四轭部凸块（218）、第一轭部凸块（215）、定子凸块（112）、第二轭部凸块（216）和第三轭部凸块（217）进行固定。

9.如权利要求8所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述定子齿（11）的外端与所述第一轭部凸块（215）、第二轭部凸块（216）、第三轭部凸块（217）及第四轭部凸块（218）贴合。

10.如权利要求9所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述第一轭部凸块（215）、第二轭部凸块（216）、第三轭部凸块（217）及第四轭部凸块（218）上贴合所述定子齿（11）外端的一面与所述弧形单元（21）的内弧面处于同一弧面。

11.如权利要求1所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述轭部圆环（2）中所有弧形单元（21）的形状均相同。

12.如权利要求1所述的拼装式定子组件，其特征在于，所述轭部圆环（2）的外圆面上设有若干个沿其轴向设置的定子外通槽。

13.一种电机，其特征在于包括：权利要求1至12任一项所述的拼装式定子组件。

14.一种风机，其特征在于包括：权利要求13所述的电机。

15.如权利要求14所述的风机，其特征在于，所述风机为直流风机。