CN110649725A - 一种拼块式铁芯和电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拼块式铁芯，属于电机器件领域，其包括基体铁芯，所述基体铁芯为环柱形，所述基体铁芯外壁上设置若干凹槽，相邻两个凹槽之间形成凸齿；缠绕在所述凸齿上的绕组，以及选择性地设置在所述凸齿外端的槽帽铁芯。本发明通过在基体铁芯上设置开口槽结构，方便安装绕组；同时设置槽帽铁芯能够将开口槽结构转变为半闭口槽结构，从而满足电机的要求。

Description

一种拼块式铁芯和电机

技术领域

本发明涉及一种拼块式铁芯和电机，属于电机部件领域。

背景技术

电机定子槽口常见的有半闭口槽和开口槽。其中，半闭口槽形一般用于功率在100kW以下，电压为500V以下的电机中。由于这些电机通常采用由圆导线绕成的嵌线绕组，因此采用半闭口槽可以减少铁芯表面损耗和齿内脉振损耗。而对电压要求较高的电机一般采用绝缘包扎好矩形绕组，为保证嵌线则电机必须采用开口槽，开口槽增大了气隙磁场中的磁导齿谐波分量，槽漏抗也将增大。

近年来伴随着新能源汽车的快速发展，对车辆上的驱动电机指标要求越来越高，以往电机上采用的散嵌圆导线已无法满足槽满率的要求，新能源汽车电机采用矩形绕组已成为发展趋势之一。而如何解决矩形绕组采用开口槽带来的电机性能影响成为难题之一。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种拼块式铁芯，通过在基体铁芯上设置开口槽结构，方便安装绕组，同时设置槽帽铁芯能够将开口槽结构转变为半闭口槽结构，从而满足电机的要求。本发明提出了一种包含所述拼块式铁芯的电机。

发明的一个方面提出了一种拼块式铁芯，包括：

环柱形的基体铁芯，所述基体铁芯外壁上设置若干凹槽，相邻两个凹槽之间形成凸齿；

设置在所述凸齿上的绕组，以及

选择性地设置在所述凸齿外端的槽帽铁芯。

本发明的进一步改进在于，所述槽帽铁芯连接所述基体铁芯之前，所述凹槽为开口槽；所述槽帽铁芯连接所述基体铁芯之后，所述凹槽为半闭口槽。

本发明的进一步改进在于，所述槽帽铁芯包括连接所述凸齿的连接体，以及设置在所述连接体端部的帽体。

本发明的进一步改进在于，所述帽体的宽度大于所述连接体的宽度，并且所述帽体与所述连接体连接的位置的两侧设置有圆角。

本发明的进一步改进在于，所述槽帽铁芯和所述凸齿通过燕尾槽机构相连。

本发明的进一步改进在于，所述燕尾槽机构包括设置在所述槽帽铁芯上的燕尾槽，以及设置在所述凸齿外端的卡接块；所述卡接块与所述燕尾槽形状相匹配。

本发明的进一步改进在于，所述绕组包括绕制成矩形的金属导线，以及设置在所述金属导线外表面的绝缘皮。

本发明的进一步改进在于，所述基体铁芯和所述槽帽铁芯均为若干硅钢片叠加连接制成。

本发明的进一步改进在于，所述硅钢片之间的连接方式包括铆接、焊接或胶粘。

本发明的另一个方面，提出了一种电机，包括所述的拼块式铁芯制成的定子。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

在本发明所述的一种拼块式铁芯和电机中，所述拼块式铁芯能够通过在基体铁芯上设置开口槽结构，方便安装绕组。并且在安装绕组后通过安装槽帽铁芯能够将开口槽结构转变为半闭口槽结构，从而减小了气隙磁场中的磁导齿谐波分量以及槽漏抗，进而减少铁芯表面损耗和齿内脉振损耗，从而满足电机损耗需求。同时，装入的槽帽铁芯对绕组也起到径向固定作用。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方案的拼块式铁芯的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面示意图；

图3是根据本发明的一个实施方案的拼块式铁芯的组装结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施方案的拼块式铁芯的局部示意图，显示了槽帽铁芯的结构。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

在附图中各附图标记的含义如下：1、基体铁芯，2、槽帽铁芯，3、绕组，11、凹槽，12、凸齿，13、卡接块，21、连接体，22、帽体，23、圆角，24、燕尾槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的拼块式铁芯。根据本发明的拼块式铁芯，尤其是通过在基体铁芯1上设置开口槽结构，方便安装绕组3。并且在安装绕组3后通过安装槽帽铁芯2能够将开口槽结构转变为半闭口槽结构，从而减小了气隙磁场中的磁导齿谐波分量以及槽漏抗，进而减少铁芯表面损耗和齿内脉振损耗。

如图1所示，本实施例所述的一种拼块式铁芯，包括基体铁芯1。所述基体铁芯1为环柱形，其截面为圆环形的柱体。所述基体铁芯1的外壁上设置若干凹槽11，其中相邻的两个凹槽11之间形成凸齿12。本实施例所述拼块式铁芯还包括若干绕组3，所述绕组3的数量与所述凸齿的数量相同，所述绕组3分别缠绕在所述凸齿12上。本实施例所述拼块式铁芯还包括若干槽帽铁芯2，所述槽帽铁芯2设置在所述凸齿12的外端。这样，所述槽帽铁芯2将所述绕组固定在所述凸齿上，从而阻挡所述绕组3滑出。

使用根据本实施例所述拼块式铁芯时，所述基体铁芯1和所述槽帽铁芯2能够分离。在安装所述绕组3时首先所述基体铁芯1和所述槽帽铁芯2处于分离状态，之后将所述绕组3缠绕或放置在所述凸齿12上。最后再将所述槽帽铁芯2与所述基体铁芯1相连。这样，安装所述绕组3更加简便。

在一个实施例中，如图1至图3所示，所述槽帽铁芯2连接所述基体铁芯1之前，所述凹槽11为开口槽。所述凸齿12的侧壁与所述绕组3的内面平行。所述槽帽铁芯2连接所述基体铁芯1之后，所述凹槽11为半闭口槽。所述槽帽铁芯2的侧面与所述凸齿12的侧面共同形成所述凹槽的内壁，从而使所述凹槽形成半闭口槽的结构。

在根据本实施例所述的拼块式铁芯中，在基体铁芯1的凸齿12上设置所述槽帽铁芯2，从而改变所述基体铁芯1的凹槽11的结构。从而使所述凹槽11形成半闭口结构，这样能够减少铁芯表面损耗，以及减少齿内脉振损耗。传统的半闭口槽的电机定子在安装绕组3时会对安装带来困难，而本实施例中，所述槽帽铁芯2能够在基体铁芯1上拆卸。在基体铁芯1安装所述槽帽铁芯2之前，所述凹槽11为开口槽，这样可以很方便地将绕组3安装在凸齿12上。当安装绕组3完成后，再将所述槽帽铁芯2安装在基体铁芯1上，形成半闭口槽。通过根据本实施例所述的槽帽铁芯2不仅能够使凹槽11成为半闭口槽，还能够所述绕组3更加方便地安装在凸齿12上。

在一个实施例中，所述槽帽铁芯2为若干硅钢片叠加连接制成。在本实施例中，组成所述槽帽铁芯2的硅钢片通过自铆接、焊接或胶粘等方式相连。通过硅钢片相连形成的槽帽铁芯2具有很强的导磁性。

在一个优选的实施例中，如图4所示，所述槽帽铁芯2包括连接所述凸齿12的连接体21，以及设置在所述连接体21端部的帽体22。所述连接体21和所述帽体22形成截面近似T形的结构。所述连接体21的一端连接所述凸齿12，所述连接体21的另一端连接所述帽体22。在使用根据本实施例所述拼块式铁芯，通过设置槽帽铁芯2使凹槽11成为半闭口槽。其中，所述帽体22设置在连接体21端部，并延伸到两侧，使所述凹槽11成为半闭口的结构。

在一个实施例中，所述帽体22的宽度大于所述连接体21的宽度。所述连接体21的宽度与所述凸齿12的宽度接近，并且所述帽体22与所述连接体21连接的位置两侧设置有圆角23。所述帽体22的宽度稍大于所述凸齿12和所述连接体21的宽度，相邻连个帽体22之间接近并形成一定缝隙，从而使所述凹槽11形成半闭口的结构。

在一个实施例中，所述槽帽铁芯2和所述凸齿12通过燕尾槽机构相连。在本实施例中，所述槽帽铁芯2的连接体21端部设置有燕尾槽24，所述凸齿12的顶端设置梯形的卡接块13。所述卡接块13的形状与燕尾槽24形状相匹配，并且所述卡接块13设置在所述燕尾槽24内。本实施例通过设置燕尾槽机构使所述槽帽铁芯2与所述基体铁芯1连接更加稳固，防止所述槽帽铁芯2在所述基体铁芯1上脱落。

在一个优选的实施例中，所述绕组3包括绕制的金属导线和设置在所述金属导线外表面的绝缘皮。所述的金属导线优选为铜导线，所述绝缘皮可以是绝缘的包漆，也可以是塑料外皮等等。在本实施例中，每一个所述绕组3均为一根带有绝缘皮的金属导线盘绕成矩形的形状而成。其中，矩形的绕组3与所述凸齿12形状相匹配，绕组3的内侧面与所述凸齿12向平行贴合。

在一个实施例中，所述基体铁芯1为若干硅钢片叠加连接制成。在本实施例中，组成所述基体铁芯1的硅钢片通过扣片连接、自铆接、焊接或胶粘等方式相连成一个整体。通过硅钢片相连形成的基体铁芯1具有很强的导磁性。

在组装根据本实施例所述拼块式铁芯时，首先将通过硅钢片通过扣片连接、自铆接、焊接或胶粘等方式叠加连接，组成槽帽铁芯2和基体铁芯1。之后，在基体铁芯1的凸齿12上放置绕组3。最后将各个槽帽铁芯2安装在所述基体铁芯1的凸齿12上，从而完成组装。

本发明的另一个方面，还公开了一种电机。所述电机包括上述实施例所述的拼块式铁芯。其中所述拼块式铁芯作为定子。所述电机通过设置拼块式铁芯便于组装，并且采用半闭口槽可以减少铁心表面损耗和齿内脉振损耗。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种拼块式铁芯，其特征在于，包括：

环柱形的基体铁芯(1)，所述基体铁芯(1)外壁上设置若干凹槽(11)，相邻两个凹槽(11)之间形成凸齿(12)；

设置在所述凸齿(12)上的绕组(3)，以及

选择性地设置在所述凸齿(12)外端的槽帽铁芯(2)。

2.根据权利要求1所述的拼块式铁芯，其特征在于，所述槽帽铁芯(2)连接所述基体铁芯(1)之前，所述凹槽(11)为开口槽；所述槽帽铁芯(2)连接所述基体铁芯(1)之后，所述凹槽(11)为半闭口槽。

3.根据权利要求2所述的拼块式铁芯，其特征在于，所述槽帽铁芯(2)包括连接所述凸齿(12)的连接体(21)，以及设置在所述连接体(21)端部的帽体(22)。

4.根据权利要求3所述的拼块式铁芯，其特征在于，所述帽体(22)的宽度大于所述连接体(21)的宽度，并且所述帽体(22)与所述连接体(21)连接的位置的两侧设置有圆角(23)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的拼块式铁芯，其特征在于，所述槽帽铁芯(2)和所述凸齿(12)通过燕尾槽机构相连。

6.根据权利要求5所述的拼块式铁芯，其特征在于，所述燕尾槽机构包括设置在所述槽帽铁芯(2)上的燕尾槽(24)，以及设置在所述凸齿(12)外端的卡接块(13)；所述卡接块(13)与所述燕尾槽(24)形状相匹配。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的拼块式铁芯，其特征在于，所述绕组(3)包括绕制成矩形的金属导线，以及设置在所述金属导线外表面的绝缘皮。

8.根据权利要求7所述的拼块式铁芯，其特征在于，所述基体铁芯(1)和所述槽帽铁芯(2)均为若干硅钢片叠加连接制成。

9.根据权利要求8所述的拼块式铁芯，其特征在于，所述硅钢片之间的连接方式包括铆接、焊接或胶粘。

10.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求1至9任一项所述的拼块式铁芯制成的定子。

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