CN109067029A - 一种定子铁芯及具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定子铁芯及具有其的电机。本发明公开的定子铁芯的侧壁开设有至少两个相对于所述定子铁芯的轴向倾斜设置的斜槽，且相邻两个所述斜槽互成角度，其中一个斜槽的一端与另一个斜槽的一端相衔接。本发明对现有定子斜槽进行改进，将其设计为至少两个斜槽，多个斜槽呈曲折状分布形成定子斜级，进而实现了定子斜槽和斜级的组合，能够大大降低齿槽转矩，其效果明显优于现有的定子斜槽或转子斜极结构。

Description

一种定子铁芯及具有其的电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种定子铁芯及具有其的电机。

背景技术

永磁同步电机具有体积小、质量轻和高效节能等优点，在工业生产、民用等方面得到了广泛应用。齿槽转矩是永磁电机绕组不通电时永磁体和定子铁心之间相互作用产生的转矩，是由永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。齿槽转矩会使电机产生振动和噪声，出现转速波动，使电机不能平稳运行，影响电机的性能。而且在变速驱动中，当转矩脉动频率与定子或转子的机械共振频率一致时，齿槽转矩产生的振动和噪声将被放大。另外，齿槽转矩的存在同样影响了电机在速度控制系统中的低速性能和位置控制系统中的高精度定位。现有技术大多通过定子斜槽或转子斜级来降低齿槽转矩，但是效果并不理想。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种定子铁芯，以解决现有技术存在的齿槽转矩较大，定子斜槽或转子斜级降低齿槽转矩效果不佳的问题。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：一种定子铁芯，所述定子铁芯的侧壁开设有至少两个相对于所述定子铁芯的轴向倾斜设置的斜槽，且相邻两个所述斜槽互成角度，其中一个斜槽的一端与另一个斜槽的一端相衔接。

根据本发明提供的定子铁芯，对现有定子斜槽进行改进，将其设计为至少两个斜槽，多个斜槽呈曲折状分布形成定子斜级，进而实现了定子斜槽和斜级的组合，能够大大降低齿槽转矩，其效果明显优于现有的定子斜槽或转子斜级结构；电机的每个槽分别与转子偶合，各自形成一个齿槽转矩波形，最终根据叠加效应原理进行叠加；当定子斜槽、转子斜极后，使得各个波形不再均匀对称，使得最后叠加后的波形峰峰值得到降低。

另外，根据本发明上述实施例的一种定子铁芯，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，多个所述斜槽(4)沿着所述定子铁芯的轴向依次分布。

根据本发明的一个示例，在所述定子铁芯(1)的端面(3)上开设有多个通孔(2)，多个所述通孔(2)沿定子铁芯(1)的周向间隔布设。

根据本发明的一个示例，所述通孔(2)呈多边形。

根据本发明的一个示例，多个所述通孔(2)均匀间隔布设。

根据本发明的一个示例，每个所述斜槽(4)与所述定子铁芯(1)的端面(3)之间呈一夹角θ，其中，θ＝360/2a，a为电机齿数或通孔数量。

根据本发明的一个示例，所述定子铁芯(1)包括多个同轴叠加设置的定子冲片。

根据本发明的一个示例，所述定子冲片设有沿其周向间隔布设的开孔，相邻两个定子冲片的多个开孔一一对应连通以形成多个所述通孔(2)。

根据本发明的一个示例，每个所述定子冲片的侧壁设有一个或多个所述斜槽(4)。

根据本发明的一个示例，每个所述定子铁芯(1)均设有槽体，多个所述定子铁芯(1)的槽体共同拼接成所述斜槽(4)。

根据本发明的一个示例，相邻两个定子冲片拼接或粘接。

本发明的第二目的在于提供一种电机，其具有如上述技术方案任一项所述的定子铁芯。

以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例的定子铁芯的结构示意图(一)；

图2为本发明实施例的定子铁芯的结构示意图(二)；

图3为本发明实施例的定子铁芯的正视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、定子铁芯；2、通孔；3、端面；4、斜槽。

实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一

结合附图1-3所示，本实施例提供了一种定子铁芯1，定子铁芯1呈圆环柱状，在定子铁芯1的端面3上开设有多个通孔2，用于连接绕线组，多个通孔2沿定子铁芯1的周向间隔布设，具体的，是沿着定子铁芯1的轴向均匀间隔布设，需要说明的是，这里的端面3指的是图示中的定子铁芯1的环面。另外，本实施例的通孔2沿平行于定子铁芯1端面3的截面呈多边形，例如图示中的五边形，便于连接绕线组。

针对于背景技术中存在的问题，本实施例提出的改进措施为：在定子铁芯1的侧壁开设有至少两个斜槽4，相邻两个斜槽4互成角度，其中一个斜槽4的一端与另一个斜槽4的一端相衔接，每个斜槽4与定子铁芯1的端面3之间呈一夹角θ，且优选的，每个斜槽的长度相等。

该结构属于对现有定子斜槽4进行改进，将定子斜槽4设计为至少两个斜槽4，多个定子斜槽优选为沿着定子铁芯1的轴向依次分布，多个斜槽4呈图示中的V形槽或W形槽，当然也可以是多个V形槽或W形槽首尾相接，该结构形成定子斜级，进而实现了定子斜槽4和斜级的组合，能够大大降低齿槽转矩，所谓齿槽转矩，实质上是单边磁拉力；当这种单边磁拉力较大时，会使得电机输出力矩波动，产生电机振动，振动产生噪声，其效果明显优于现有单一的定子斜槽4或转子斜级结构。

具体的，本实施例的定子铁芯1包括多个同轴叠加设置的定子冲片，相邻两个定子冲片在叠压后可以采用拼接或者粘接的方式连接在一起，定子冲片设有沿其周向间隔布设的开孔，相邻两个定子冲片的多个开孔一一对应设置以形成上述的多个通孔2。

而本实施例的斜槽4的形成方式也有多种，例如在每个定子冲片的侧壁设有一个或多个斜槽4，或者是，每个定子铁芯1均设有斜槽4的一部分，多个定子铁芯1的斜槽4的一部分共同拼接成图示中的斜槽4。

另外，发明人发现，斜槽4与定子铁芯1的端面3所呈的夹角θ会影响对齿槽转矩的大小产生影响，因此发明人通过大量的实验发现，当夹角θ＝360/2a时(a为电机齿数或通孔数量)，θ即为电机圆周角度除以电机齿数的一半时，降低齿槽转矩的效果最佳，电机的每个槽分别与转子偶合，各自形成一个齿槽转矩波形，最终根据叠加效应原理进行叠加；当定子斜槽、转子斜极后，使得各个波形不再均匀对称，使得最后叠加后的波形峰峰值得到降低。

实施例二

本实施例提供了一种电机，具体为伺服电机，其具有如实施例一所述的定子铁芯1，当然还包括转子、机壳等电机部件，而由于电机结构形式和工作原理是本领域技术人员的公知常识，因此关于本实施例的电机的具体结构和附图本实施例并未示出，本领域技术人员可以自行理解。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。

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”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，或成一体等。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。

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 (12)

1.一种定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯(1)的侧壁开设有至少两个相对于所述定子铁芯的轴向倾斜设置的斜槽(4)，且相邻两个所述斜槽(4)互成角度，其中一个斜槽(4)的一端与另一个斜槽(4)的一端相衔接。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，多个所述斜槽(4)沿着所述定子铁芯的轴向依次分布。

3.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，在所述定子铁芯(1)的端面(3)上开设有多个通孔(2)，多个所述通孔(2)沿定子铁芯(1)的周向间隔布设。

4.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述通孔(2)呈多边形。

5.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，多个所述通孔(2)均匀间隔布设。

6.根据权利要求1-5任一项所述的定子铁芯，其特征在于，每个所述斜槽(4)与所述定子铁芯(1)的端面(3)之间呈一夹角θ，其中，θ＝360/2a，a为电机齿数或通孔数量。

7.根据权利要求1-5任一项所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯(1)包括多个同轴叠加设置的定子冲片。

8.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子冲片设有沿其周向间隔布设的开孔，相邻两个定子冲片的多个开孔一一对应连通以形成多个所述通孔(2)。

9.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，每个所述定子冲片的侧壁设有一个或多个所述斜槽(4)。

10.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，每个所述定子铁芯(1)均设有槽体，多个所述定子铁芯(1)的槽体共同拼接成所述斜槽(4)。

11.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，相邻两个定子冲片拼接或粘接。

12.一种电机，其特征在于：包括如权利要求1至11任一项所述的定子铁芯。