CN109599963A - 铁芯本体、定子及电机 - Google Patents

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许忠荣
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Abstract

本发明涉及一种铁芯本体、定子及电机，该铁芯本体包括绕线单元和绝缘件。绕线单元包括至少两个冲片，至少两个冲片层叠设置，冲片包括用于绕设线材的绕线齿，冲片的相对的两侧均设有用于与插接销相匹配的插接槽。绝缘件用于设于冲片和线材之间。该铁芯本体、定子及电机的冲片加工过程中的材料利用率较高，而且能提高绕制于铁芯本体上的线材的利用率，并提高电机的整体性能。

Description

铁芯本体、定子及电机
技术领域
本发明涉及电机的技术领域，特别是涉及一种铁芯本体、定子及电机。
背景技术
铁芯组件是电机的一个重要组成部分，而传统的电机的铁芯组件一般由环形整体式冲片堆叠而成。但是，环形整体式冲片的加工过程中材料利用率低，而且受绕线工艺制作的限制，整体冲片定子绕组的端部需要预留长度较长的线材，而这部分线材对输出转矩没有贡献且会产生额外的铜耗，即浪费线材又影响电机的整体性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种铁芯本体、定子及电机，该铁芯本体、定子及电机的冲片加工过程中的材料利用率较高，而且能提高绕制于铁芯本体上的线材的利用率，并提高电机的整体性能。
一种铁芯本体，包括：
绕线单元，包括至少两个冲片，至少两个所述冲片层叠设置，所述冲片包括用于绕设线材的绕线齿，所述冲片的相对的两侧均设有用于与插接销相匹配的插接槽；及
绝缘件，设于所述冲片和线材之间。
该铁芯本体的绕线单元包括至少两个层叠设置的冲片，每个冲片的绕线齿用于绕设线材，每个冲片的两侧均设有插接槽。每两块铁芯本体可通过设于他们之间的插接销连接。上述铁芯本体相对于传统的由环形整体式冲片堆叠而成的铁芯本体，具有加工过程中的材料利用率较高的优点，而且每个铁芯本体可以单独绕线，易实现绕线自动化，能提高绕制于铁芯本体上的线材的利用率，并提高电机的整体性能。另外，在冲片和线材之间设置绝缘件，可以防止线材与冲片之间导通，造成电机短路。
在其中一个实施例中，所述冲片还包括与所述绕线齿相连接的连接部，所述插接槽设于所述连接部相对的两侧，所述连接部设有向远离所述绕线齿的两侧延伸的第一止挡凸台，所述绕线齿位于所述第一止挡凸台远离所述插接槽的一侧。
在其中一个实施例中，所述绝缘件包括第一绝缘插片,所述第一绝缘插片设于所述第一止挡凸台和线材之间。
在其中一个实施例中，所述冲片还包括与所述绕线齿相连接的第二止挡凸台，所述第二止挡凸台设于所述绕线齿远离所述第一止挡凸台的一端，第二止挡凸台向远离绕线齿的两侧延伸。
在其中一个实施例中，所述绝缘件还包括第二绝缘插片，所述第二绝缘插片设于所述第二止挡凸台和线材之间。
在其中一个实施例中，所述绕线齿为至少两个，所述至少两个绕线齿的一端均沿所述连接部的一侧呈放射状设置。
在其中一个实施例中，所述绝缘件还包括绝缘纸，所述绝缘纸设于所述绕线齿和线材之间。
在其中一个实施例中，所述插接槽的槽宽沿槽口向槽底的方向增大。
本发明一实施例还提出一种定子，包括线材、至少两个插接销及至少两个上述铁芯本体，所述线材绕设于所述铁芯本体的所述绕线齿上，所述插接销用于插设于相邻两个所述铁芯本体的所述插接槽内，所述至少两个铁芯本体连接成环形结构。
该定子包括至少两个上述铁芯本体，每两块铁芯本体可通过插设于他们之间的插接销连接。上述铁芯本体相对于传统的由环形整体式冲片堆叠而成的铁芯本体，具有加工过程中的材料利用率较高的优点，而且每个铁芯本体可以单独绕线，易实现绕线自动化，能提高绕制于铁芯本体上的线材的利用率，并提高电机的整体性能。另外，在冲片和线材之间设置绝缘件，能防止绕设于绕线齿上的线材与冲片之间导通，造成电机短路。
本发明一实施例还提出一种电机，包括机座和上述定子，所述定子固定于所述机座上。
该电机具有上述定子，因此具有上述定子的技术效果，即冲片加工过程中的材料利用率较高，而且能提高绕制于铁芯本体上的线材的利用率，并提高电机的整体性能，而且能防止绕设于绕线齿上的线材与冲片之间导通，造成电机短路。该定子包括至少两个上述铁芯本体，每两块铁芯本体可通过设于他们之间的插接销连接。上述铁芯本体相对于传统的由环形整体式冲片堆叠而成的铁芯本体，具有加工过程中的材料利用率较高的优点，而且每个铁芯本体可以单独绕线，易实现绕线自动化，能提高绕制于铁芯本体上的线材的利用率，并提高电机的整体性能。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的电机的结构示意图；
图2为本发明一实施例所述的定子的结构示意图；
图3为图2的局部结构示意图；
图4为图2中已绕设线材的铁芯本体的结构示意图；
图5为另一实施例中已绕设线材的铁芯本体的结构示意图；
图6为图2中的铁芯本体的拼接示意图；
图7为图2中的铁芯本体的结构示意图；
图8为另一实施例中的铁芯本体的结构示意图；
图9为图2中的冲片的结构示意图；
图10为另一实施例中的冲片的结构示意图；
图11为图2中插接销的结构示意图；
图12为另一实施例中的插接销的结构示意图；
图13为再一实施例中的插接销的结构示意图；
图14为又一实施例中的插接销的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图3所示，本发明一实施例提出一种电机，包括定子10和机座20，定子10固定于机座20上。该电机中，定子10加工过程中的材料利用率较高，而且能提高绕制于铁芯本体300上的线材100的利用率，并提高电机的整体性能，而且能有效防止电机短路。可选地，电机可作为旋转电机或电梯曳引机。
在一个实施例中，如图2至图5所示，定子10包括线材100、至少两个插接销200及至少两个铁芯本体300。线材100绕设于铁芯本体300上，插接销200用于插设于相邻两个铁芯本体300之间以使至少两个铁芯本体300连接成环形结构。上述铁芯本体300具有加工过程中的材料利用率较高的优点，而且每个铁芯本体300可以单独绕线，易实现绕线自动化，能提高绕制于铁芯本体300上的线材100的利用率，并提高电机的整体性能，而且能有效防止电机短路。
在另一个实施例中，上述定子的结构也可以套设于转轴上，作为电机的转子。
在一个实施例中，如图2所示，铁芯本体300包括绕线单元310和绝缘件320。该铁芯本体300在加工过程中的材料利用率较高，而且能提高绕制于铁芯本体300上的线材100的利用率，并提高电机的整体性能。
具体地，如图6至图8所示，绕线单元310包括至少两个冲片311，至少两个冲片311层叠设置，冲片311包括用于绕设线材100的绕线齿311a，冲片311的相对的两侧均设有用于与插接销200相匹配的插接槽311b。本实施例中，冲片311为硅钢片。硅钢片具有较高的磁导率和较低的铁芯损耗(铁损)。当然，在其他实施例中，冲片311也可以由铁氧体或其他材质制成。在绕线单元的加工过程中，每个冲片311单独由原料片开料加工，相对于传统的环形整体式冲片来说，需要切除的原料片面积较小，因此材料利用率较高，能大大降低整个铁芯本体300的生产成本。
进一步地，如图7和图8所示，冲片311还包括与绕线齿311a相连接的连接部311c，插接槽311b设于连接部311c相对的两侧，连接部311c设有向远离绕线齿311a的两侧延伸的第一止挡凸台311d。本实施例中，绕线齿311a位于第一止挡凸台311d远离插接槽311b的一侧。该第一止挡凸台311d有利于防止绕设于绕线齿311a的线材100滑落到插接槽311b内或从冲片311上滑落。
进一步地，冲片311还包括与绕线齿311a相连接的第二止挡凸台311e，第二止挡凸台311e设于绕线齿311a远离第一止挡凸台311d的一端，第二止挡凸台311e向远离绕线齿311a的两侧延伸。第二止挡凸台311e能防止线材100从绕线齿311a上脱落。本实施例中，连接部311c、绕线齿311a和第二止挡凸台311e为一体成型结构，从而方便冲片311的铸造成型。
具体地，绕线齿311a为至少两个，至少两个绕线齿311a的一端均沿连接部311c的一侧呈放射状设置。从而方便根据需要调整铁芯本体300上的绕线齿311a的数量，以同时兼顾绕线方便和安装便捷。本实施例中，每个冲片311上的绕线齿311a为三个，如图9所示。在另一个实施例中，每个冲片311上的绕线齿311a为一个，如图10所示。具体地，插接槽311b的槽宽沿槽口向槽底的方向增大。该设置能防止插接销200从插接槽311b中滑出。相应地，插接销200的形状也随插接槽311b的形状的改变而改变。本实施例中，如图11所示，插接销200包括并列连接的第一销柱210和第二销柱220，第一销柱210和第二销柱220均为横截面为梯形的棱柱体，且第一销柱210的梯形横截面的上底边与第二销柱220的梯形横截面的上底边相连接。当然，在其他实施例中，如图12至图14所示，第一销柱210和第二销柱220的横截面也可以为其他形状。
进一步地，如图1和图2所示，冲片311上设有安装孔311f。电机还包括紧固件30，紧固件30穿过层叠设置的冲片311上的安装孔311f，并将定子10固定于机座20上。可选地，紧固件30可为螺栓或圆柱销或其他形式的紧固件30。另外，层叠设置的冲片311之间还可通过焊接进行进一步固定。
进一步地，所述连接部311c还设有绝缘缺口311g，所述绝缘缺口311g位于相邻的两个绕线齿311a之间。所述绝缘缺口311g用于保证线材100与连接部311c之间的爬电距离，防止线材100与连接部311c导通而造成电机短路。
具体地，绝缘件320设于冲片311和线材100之间。该设置使得冲片311与线材100隔开，避免冲片311与线材100导通而遭成短路，影响电机的正常运行。
具体地，如图3所示，绝缘件320包括第一绝缘插片321,第一绝缘插片321设于第一止挡凸台311d和线材100之间。可选地，第一绝缘插片321包括第一插片321a和第二插片321b。第一插片321a从绕线单元310的一侧沿着冲片311的层叠方向设于第一止挡凸台311d和线材100之间。第二插片321b从绕线单元310的另一侧沿着冲片311的层叠方向设于第一止挡凸台311d和线材100之间。该设置使得线材100与第一止挡凸台311d之间间隔设置，从而有利于防止线材100与第一止挡凸台311d导通而造成短路。
本实施例中，第一插片321a和第二插片321b间隔设置，从而能保证第一止挡凸台311d与线材100间隔设置的同时也能节省第一插片321a和第二插片321b的材料，节约成本。可选地，第一插片321a和第二插片321b均采用工程塑料制成。当然，第一插片321a和第二插片321b也可以采用其他塑料或橡胶材料制成。
进一步地，绝缘件320还包括第二绝缘插片322，第二绝缘插片322设于第二止挡凸台311e和线材100之间。可选地，第二绝缘插片322还包括第三插片322a和第四插片322b，第三插片322a从绕线单元310的一侧沿着冲片311的层叠方向设于第二止挡凸台311e和线材100之间，第四插片322b从绕线单元310的另一侧沿着冲片311的层叠方向设于第二止挡凸台311e和线材100之间。该设置使得第二止挡凸台311e与线材100之间间隔设置，从而有利于防止线材100与第二止挡凸台311e导通而造成电机短路。
本实施例中，第三插片322a和第四插片322b间隔设置，从而能保证第二止挡凸台311e与线材100间隔设置的同时也能节省第三插片322a和第四插片322b的材料，节约成本。可选地，第三插片322a和第四插片322b均采用工程塑料制成。当然，第三插片322a和第四插片322b也可以采用其他塑料或橡胶材料制成。
进一步地，绝缘件320还包括绝缘纸323，绝缘纸323设于绕线齿311a和线材100之间。绝缘纸323实现绕线齿311a与线材100之间的绝缘，防止绕线齿311a与线材100导通而造成电机短路。
上述铁芯本体300、定子10及电机至少具有以下优点：
该铁芯本体300的绕线单元310包括至少两个层叠设置的冲片311，每个冲片311的绕线齿311a用于绕设线材100，每个冲片311的两侧均设有插接槽311b。每两块铁芯本体300可通过设于他们之间的插接销200连接。上述铁芯本体300相对于传统的由环形整体式冲片311堆叠而成的铁芯本体300，具有加工过程中的材料利用率较高的优点，而且每个铁芯本体300可以单独绕线，易实现绕线自动化，能提高绕制于铁芯本体300上的线材100的利用率，并提高电机的整体性能。另外，在冲片311和线材100之间设置绝缘件320，可以防止线材100与冲片311之间导通，造成电机短路。定子10包括至少两个上述铁芯本体300，电机包括上述定子10，因此定子10和电机也具有上述优点。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铁芯本体，其特征在于，包括：
绕线单元，包括至少两个冲片，所述至少两个冲片层叠设置，所述冲片包括用于绕设线材的绕线齿，所述冲片的相对的两侧均设有用于与插接销相匹配的插接槽；及
绝缘件，设于所述冲片和线材之间。
2.根据权利要求1所述的铁芯本体，其特征在于，所述冲片还包括与所述绕线齿相连接的连接部，所述插接槽设于所述连接部相对的两侧，所述连接部设有向远离所述绕线齿的两侧延伸的第一止挡凸台，所述绕线齿位于所述第一止挡凸台远离所述插接槽的一侧。
3.根据权利要求2所述的铁芯本体，其特征在于，所述绝缘件包括第一绝缘插片,所述第一绝缘插片设于所述第一止挡凸台和线材之间。
4.根据权利要求2所述的铁芯本体，其特征在于，所述冲片还包括与所述绕线齿相连接的第二止挡凸台，所述第二止挡凸台设于所述绕线齿远离所述第一止挡凸台的一端，第二止挡凸台向远离所述绕线齿的两侧延伸。
5.根据权利要求4所述的铁芯本体，其特征在于，所述绝缘件还包括第二绝缘插片，所述第二绝缘插片设于所述第二止挡凸台和线材之间。
6.根据权利要求2所述的铁芯本体，其特征在于，所述绕线齿为至少两个，所述至少两个绕线齿的一端均沿所述连接部的一侧呈放射状设置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的铁芯本体，其特征在于，所述绝缘件还包括绝缘纸，所述绝缘纸设于所述绕线齿和线材之间。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的铁芯本体，其特征在于，所述插接槽的槽宽沿槽口向槽底的方向增大。
9.一种定子，其特征在于，包括线材、至少两个插接销及至少两个如权利要求1至8中任一项所述的铁芯本体，所述线材绕设于所述铁芯本体的所述绕线齿上，所述插接销用于插设于相邻两个所述铁芯本体的所述插接槽内，所述至少两个铁芯本体连接成环形结构。
10.一种电机，其特征在于，包括机座和如权利要求9所述的定子，所述定子固定于所述机座上。
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