CN109980802A - 一种轴向磁场电机定子铁芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴向磁场电机定子铁芯，包括上下叠放的下铁芯和上铁芯，所述下铁芯用于设置铜线绕组，所述上铁芯用于使所述下铁芯的定子槽形成闭口槽。本发明提供的轴向磁场电机定子铁芯，减少了定子铁芯的定子槽的槽口谐波，使定子槽能适用于不同结构的铜线绕组，从而能够提供性能更好的电机。

Description

一种轴向磁场电机定子铁芯

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种轴向磁场电机定子铁芯。

背景技术

定子铁芯1包括定子轭和多个定子齿11，如图1所示，定子齿11之间为用于放置铜线的定子槽12。

电机运行时的磁场分为基波和谐波，定子槽12的槽口位置的谐波很杂乱，不做处理的话，会导致定子槽12内的铜线绕组的涡流损耗较大。目前，为了减小定子槽12的槽口的谐波，一般采用减小定子铁芯1上的定子槽12的槽口宽度的方法，即定子槽12的槽口宽度小于槽内部的宽度，如附图1中所示。这种结构的定子铁芯1，只适用于圆铜线绕组，不适用于性能更好的扁铜线绕组，电机性能较差。

因此，如何提供一种定子槽的槽口谐波少、能适用于不同结构铜线绕组的轴向磁场电机定子铁芯，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种轴向磁场电机定子铁芯，以减少定子铁芯的定子槽的槽口谐波、且定子槽能适用于不同结构的铜线绕组。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴向磁场电机定子铁芯，包括上下叠放的下铁芯和上铁芯，所述下铁芯用于设置铜线绕组，所述上铁芯用于使所述下铁芯的定子槽形成闭口槽。

优选地，所述下铁芯上设置有第一定子槽和第一定子齿，所述上铁芯上设置有第二定子槽和第二定子齿；

所述第一定子槽用于放置铜线绕组，所述第二定子齿和所述第一定子齿水平截面形状尺寸一致，且叠放时二者一一对应设置，所述第一定子齿的齿面与所述上铁芯的轭部触接。

优选地，还包括用于盛放所述下铁芯和上铁芯的壳体和用于固定的固定板，所述壳体的上端设置用于放置所述下铁芯和上铁芯的第一开口，所述壳体的侧面设置用于所述铜线绕组的铜线引出的第二开口，所述固定板用于压紧放置在所述壳体内的所述上铁芯上。

优选地，所述壳体的底面中心位置设置有第一通孔，所述固定板的中心位置设置有第二通孔，所述第一通孔和第二通孔用于通过电机轴。

优选地，所述壳体上的所述第一通孔周围设置有环状定位凸台。

优选地，所述固定板上与所述第二定子齿对应的位置设置有定位通槽，所述定位通槽与所述第二定子齿配合设置。

优选地，所述固定板位于所述第二开口位置的侧面位置设置有凸起定位部，所述凸起定位部的宽度与所述第二开口的宽度对应，所述凸起定位部滑动连接在所述第二开口内。

优选地，所述壳体和所述固定板均为非导磁材质。

优选地，所述壳体的内侧面靠近所述第一开口的位置设置有放置台，所述放置台用于放置所述固定板。

优选地，所述第二定子齿的高度小于所述第一定子齿的高度。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的一种轴向磁场电机定子铁芯，包括上下叠放的下铁芯和上铁芯，下铁芯用于设置铜线绕组，上铁芯用于使下铁芯的定子槽形成闭口槽。通过在下铁芯上设置用于封口及导通磁路的上铁芯，使得下铁芯上的定子槽不需要减小槽口位置的宽度，就可以减弱下铁芯的定子槽的槽口位置的谐波，从而使得下铁芯的定子槽的槽内既可设置圆铜线绕组，也可设置成型的扁铜线绕组，使定子槽能适用于不同结构的铜线绕组；而扁铜线绕组的性能优于圆铜线绕组，因此，也就可以提供性能更优的轴向磁场电机。相较于现有技术中的半开口槽结构的定子铁芯，本发明的轴向磁场电机定子铁芯，定子槽的槽口谐波更少，且定子槽能适用于不同结构的铜线绕组，能够提供性能更好的定子铁芯。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的定子铁芯的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的定子铁芯的下铁芯和上铁芯叠置结构示意图；

图3为本发明实施例提供的下铁芯的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的上铁芯的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的壳体的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的固定板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的下铁芯和上铁芯放置到壳体内的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的定子铁芯固定后的结构示意图。

1、定子铁芯，11、定子齿，12、定子槽，2、定子铁芯，21、上铁芯，211、第二定子齿，212、第二定子槽，22、下铁芯，221、第一定子齿，222、第一定子槽，23、铜线绕组，24、壳体，241、第一开口，242、第二开口，243、放置台，244、环状定位凸台，245、第一通孔，246、螺栓连接孔，25、固定板，251、凸起定位部，252、定位通槽，253、第二通孔。

具体实施方式

本发明公开了一种轴向磁场电机定子铁芯，以减少定子铁芯的定子槽的槽口谐波、且定子槽能适用于不同结构的铜线绕组。

如图1所示，为现有技术中的轴向磁场电机的定子铁芯1，定子铁芯1的定子槽12处设置有槽口(即相邻的两个定子齿11之间的开口)，而定子铁芯1的槽口位置的谐波很杂乱，不做处理的话，会导致定子槽12内的铜线绕组的涡流损耗较大。目前，为了减小定子槽12的槽口的谐波，一般采用减小定子铁芯1上的定子槽12的槽口宽度的方法。减小定子槽12的槽口宽度后，定子槽12内只适用于圆铜线绕组，而不适用于性能更好的扁铜线绕组，从而影响电机的性能。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2至图8，本发明公开了一种轴向磁场电机定子铁芯，包括上下叠置的下铁芯22和上铁芯21。

其中，下铁芯22和上铁芯21均为导磁材质，下铁芯22用于缠绕铜线绕组23，为轴向磁场电机的有效定子铁芯，上铁芯21用于使下铁芯22上的定子槽形成闭口槽，减弱槽口位置出现的谐波，减少定子槽内铜线绕组23的涡流损耗。上铁芯21上并未设置铜线绕组23，上铁芯21用于对下铁芯22的定子槽的槽口进行封口及导通磁路，且通过上铁芯21上的定子齿位置导磁，从而使得下铁芯22的定子槽形成闭口槽结构的铁芯。上铁芯21实质是用于定子槽的槽口处封闭的密封导磁件，也可将其命名为其他名称，只要具有上述功能即可。

本发明的轴向磁场电机的定子铁芯，通过在有效的定子铁芯即下铁芯22上设置用于封口及导通磁路的上铁芯21，使得下铁芯22上的定子槽不需要减小槽口位置的宽度，即不需要使用半开口槽结构(槽口位置的宽度减小的定位槽)，就可以减弱下铁芯22的定子槽的槽口位置的谐波，从而使得下铁芯22的定子槽的槽内既可设置圆铜线绕组，也可设置成型的扁铜线绕组，而扁铜线绕组的性能优于圆铜线绕组，因此，也就可以提供性能更优的轴向磁场电机。相较于现有技术中的半开口槽结构的定子铁芯，本发明的轴向磁场电机定子铁芯，定子槽的槽口谐波更少，且定子槽能适用于不同结构的铜线绕组23，能够提供性能更好的定子铁芯，从而使电机性能更好。

具体的，下铁芯22上设置有第一定子槽222和第一定子齿221，上铁芯21上设置有第二定子槽212和第二定子齿211。第一定子槽222用于放置铜线绕组23。为了更好地对第一定子槽222的槽口进行封口及导通磁路，从而避免第一定子槽222的槽口位置的谐波产生，第一定子槽222与第二定子槽212一一对应设置，第一定子齿221和第二定子齿211一一对应设置，第一定子齿221和第二定子齿211的水平截面形状尺寸一致。为了方便放置扁铜线绕组，第一定子槽222的槽口和槽底的宽度一致。叠放时，第一定子齿221的齿面与上铁芯21的轭部触接，且第一定子齿221和第二定子齿211对应放置。

在一具体实施例中，还包括壳体24，壳体24用于盛放叠置的下铁芯22和上铁芯21的，壳体24的上端设置用于放置下铁芯22和上铁芯21的第一开口241，壳体241的侧面设置用于铜线绕组23的铜线引出的第二开口242。为了固定叠放在壳体24内的下铁芯22和上铁芯21，还包括用于压紧下铁芯22和上铁芯21的固定板25。叠放时，下铁芯22的轭部靠近壳体24的底面放置，上铁芯21放置在下铁芯22的齿面上。

其中，壳体24的底面中心位置设置有第一通孔245，固定板25的中心位置设置有第二通孔253。第一通孔245和第二通孔253用于电机轴通过，二者的形状和位置对应，大小相同。第一通孔245和第二通孔253与下铁芯22和上铁芯21上的孔对应设置。

进一步的，壳体24上的第一通孔245周围设置有环状定位凸台244。具体的，环状定位凸台244用于对下铁芯22上的铜线绕组23的内侧进行定位。可以理解的，铜线绕组23的内侧是指靠近下铁芯22中心位置的轴孔位置的一侧。

为了防止本发明的上铁芯21在工作过程中发生转动，固定板25上与第二定子齿211对应的位置设置有定位通槽252，定位通槽252与第二定子齿211配合设置。固定板25压紧叠置的下铁芯22和上铁芯21时，定位通槽252套设在对应位置的第二定子齿211上，有效防止上铁芯21相对下铁芯22发生周向转动，提高上铁芯21和下铁芯22的相对位置可靠性。具体的，固定板5套设在对应位置的第二定子齿211上后，再连接在壳体24上。固定板5和壳体24可以通过采用螺栓锁紧、胶粘、卡接等方式连接，也可以采用其他本领域技术人员常用的可拆卸和固定连接方式。

在一具体实施方式中，为了防止固定板25装到上铁芯21上后，在外力的作用下发生转动，固定板25位于第二开口242的侧面位置设置有凸起定位部251，凸起定位部251滑动连接在第二开口242内，凸起定位部251的宽度与第二开口242的宽度对应，从而避免固定板25带动上铁芯21转动，保证上铁芯21和下铁芯22的相对叠放位置。为了方便安装及拆装固定板25，凸起定位部251滑动连接在第二开口242的侧壁上。

可以理解的，如图5和图6所示，当壳体24放置上铁芯21和下铁芯22的内腔为圆柱形空腔时，固定板25的边缘形状为与壳体24的内腔匹配对应设置的圆形，其中，凸起定位部251设置在固定板25圆形轮廓的侧面上。

可以理解的，为了防止漏磁，壳体24和固定板25均为非导磁材质。

为了方便固定板25与壳体24的连接，壳体24的内侧面靠近第一开口241的位置设置有放置台243，放置台243用于放置固定板25。为了使得固定板25能够压紧上铁芯21和下铁芯22，下铁芯22的整体高度与上铁芯21的轭部高度之和与放置台243的台面高度一致。需要说明的是，放置台243的台面高度是指放置台243的台面距离壳体24的内底面的高度。在一具体实施例中，放置台243为一体的环形放置面。

为了方便连接，可以在所述环形放置面上设置有用于连接的螺纹孔，固定板25上与上述螺纹孔对应的位置设置有通孔，用于连接的螺钉或螺栓穿过上述的所述通孔连接在所述螺纹孔内。当然，在其他实施放置中，放置台243也可以是多个间隔均布的高度相同的面。

其中，为了减小整个结构的占用空间，节约成本，第二定子齿211的高度小于第一定子齿221的高度。

在一具体实施例中，壳体24的外侧设置有均布的螺栓连接孔246，从而方便壳体24与另一壳体部分连接。

上铁芯21和下铁芯22的中心位置均设置有用于电机轴通过的通孔，安装时，上铁芯21靠近电机的转子部位安装。

本发明提供的轴向磁场电机定子铁芯，采用上、下两层拼接式铁芯，使下铁芯22实现了闭口式结构，减弱了轴向电机运行时第一定子槽222的槽口位置的谐波，减少了第一定子槽222内的铜线的涡流损耗。

在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“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设备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方案的限制。

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。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，包括上下叠放的下铁芯(22)和上铁芯(21)，所述下铁芯(22)用于设置铜线绕组(23)，所述上铁芯(21)用于使所述下铁芯(22)的定子槽形成闭口槽。

2.根据权利要求1所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，所述下铁芯(22)上设置有第一定子槽(222)和第一定子齿(221)，所述上铁芯(21)上设置有第二定子槽(212)和第二定子齿(211)；

所述第一定子槽(222)用于放置铜线绕组(23)，所述第二定子齿(211)和所述第一定子齿(221)水平截面形状尺寸一致，且叠放时二者一一对应设置，所述第一定子齿(221)的齿面与所述上铁芯(21)的轭部触接。

3.根据权利要求2所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，还包括用于盛放所述下铁芯(22)和上铁芯(21)的壳体(24)和用于固定的固定板(25)，所述壳体(24)的上端设置用于放置所述下铁芯(22)和上铁芯(21)的第一开口(241)，所述壳体(24)的侧面设置用于所述铜线绕组(23)的铜线引出的第二开口(242)，所述固定板(25)用于压紧放置在所述壳体(24)内的所述上铁芯(21)上。

4.根据权利要求3所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，所述壳体(24)的底面中心位置设置有第一通孔(245)，所述固定板(25)的中心位置设置有第二通孔(253)，所述第一通孔(245)和第二通孔(253)用于通过电机轴。

5.根据权利要求4所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，所述壳体(24)上的所述第一通孔(245)周围设置有环状定位凸台(244)。

6.根据权利要求3所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，所述固定板(25)上与所述第二定子齿(211)对应的位置设置有定位通槽(252)，所述定位通槽(252)与所述第二定子齿(211)配合设置。

7.根据权利要求3所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，所述固定板(25)位于所述第二开口(242)位置的侧面位置设置有凸起定位部(251)，所述凸起定位部(251)的宽度与所述第二开口(242)的宽度对应，所述凸起定位部(251)滑动连接在所述第二开口(242)内。

8.根据权利要求3所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，所述壳体(24)和所述固定板(25)均为非导磁材质。

9.根据权利要求3所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，所述壳体(24)的内侧面靠近所述第一开口(241)的位置设置有放置台(243)，所述放置台(243)用于放置所述固定板(25)。

10.根据权利要求2所述的轴向磁场电机定子铁芯，其特征在于，所述第二定子齿(211)的高度小于所述第一定子齿(221)的高度。