CN110858730A - 定子和电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定子和电机，定子包括至少两个环形轭部、多个齿部和绕组，至少两个环形轭部堆叠以形成避让区；多个齿部中的每一个的一端与至少两个环形轭部相连接，齿部的另一端弯折伸入避让区内且与至少两个环形轭部之间形成用于放置绕组的容纳腔，多个齿部的另一端围合形成弯折结构；其中，多个齿部包括第一齿部和第二齿部，第一齿部的另一端自至少两个环形轭部的轴线方向的第一侧向第二侧延伸，第二齿部的另一端自第二侧向第一侧延伸。本发明通过设置多个齿部且使得多个齿部的另一端围合形成弯折结构，进而有效降低齿部与电机的转子之间的气隙，有效增强定子与转子之间的作用力，提升电机的性能。

Description

定子和电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种定子和一种电机。

背景技术

目前，传统的集中式绕组的电机中，绕组存在端部，而绕组上的端部会增加电机的材料成本，电机需要在每个定子齿上分别绕制绕组，使得电机的制造效率低下，同时由于现有电机中定子齿与转子之间的气隙过大，会直接影响电机的使用性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个方面在于，提出一种定子。

本发明的第二个方面在于，提出一种电机。

有鉴于此，根据本发明的第一个方面，提供了一种定子，用于电机，定子包括至少两个环形轭部、多个齿部和绕组，至少两个环形轭部堆叠以形成避让区；多个齿部中的每一个的一端与至少两个环形轭部相连接，齿部的另一端弯折伸入避让区内且与至少两个环形轭部之间形成用于放置绕组的容纳腔，多个齿部的另一端围合形成弯折结构；其中，多个齿部包括第一齿部和第二齿部，第一齿部的另一端自至少两个环形轭部的轴线方向的第一侧向第二侧延伸，第二齿部的另一端自第二侧向第一侧延伸。

本发明提供的定子包括至少两个环形轭部、多个齿部和绕组，至少两个环形轭部堆叠以形成避让区，多个齿部中的每一个的一端与至少两个环形轭部相连接，优选地，齿部的一端与环形轭部之间为可拆卸连接，进而降低零部件的加工难度，即齿部和环形轭部可分别加工成型，后续再组装连接，齿部的另一端弯折伸入避让区内且与至少两个环形轭部之间形成用于放置绕组的容纳腔，多个齿部的另一端围合形成弯折结构，由于电机转子的外表面为弧形面，且转子位于弯折结构所围合形成的空间内，当齿部的数量足够多时，则弯折结构上靠近避让区中心的一面可形成弧形面，进而可有效降低转子与齿部之间的气隙，可有效增强定子与永磁转子之间的作用力，进而驱动转子旋转，有效提升电机的性能。多个齿部包括第一齿部和第二齿部，第一齿部的另一端自至少两个环形轭部的轴线方向的第一侧向第二侧延伸，第二齿部的另一端自第二侧向第一侧延伸，即第一齿部的另一端和第二齿部的另一端的延伸方向相对，进而以使绕组放置于齿部与环形轭部之间构成的容纳腔内，进一步确保绕组的位置稳定性。本发明通过设置多个齿部且使得多个齿部的另一端围合形成弯折结构，进而有效降低齿部与电机的转子之间的气隙，有效增强定子与转子之间的作用力，提升电机的性能。此外，本发明通过设置相对设置的第一齿部和第二齿部、且其与环形轭部围合形成放置绕组的容纳腔，进而使得绕组上不存在端部，一方面可有效降低定子的生产成本；另一方面有效简化定子的生产制备工序，提高定子的生产效率。优选地，绕组为环形绕组。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的定子，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，第一齿部和第二齿部交替设置在至少两个环形轭部上。

在该技术方案中，第一齿部和第二齿部交替设置在至少两个环形轭部上，进而使得多个齿部的另一端围合形成弯折结构，由于电机转子的外表面为弧形面，且转子位于弯折结构所围合形成的空间内，当齿部的数量足够多时，则弯折结构上靠近避让区中心的一面可形成弧形面，进而可有效降低转子与齿部之间的气隙，可有效增强定子与永磁转子之间的作用力，进而驱动转子旋转，有效提升电机的性能。

可以想到地，第一齿部的数量为多个，第二齿部的数量为多个，至少两个第一齿部为第一齿群，至少两个第二齿部为第二齿群，且第一齿群和第二齿群交替设置在至少两个环形轭部上。优选地，第一齿群包括三个第一齿部，第二齿群包括三个第二齿部。优选地，第一齿群包括五个第一齿部，第二齿群包括五个第二齿部。

在上述任一技术方案中，优选地，定子还包括插接槽，设置在至少两个环形轭部中的每一个上，至少两个环形轭部堆叠以使相对的插接槽形成插接区，齿部包括齿本体、插接部和齿靴，插接部设置在齿本体的一端且插设于插接区；齿靴设置在齿本体的另一端且位于避让区内。

在该技术方案中，定子还包括设置在至少两个环形轭部中每一个上的插接槽，且至少两个环形轭部堆叠可使相对的插接槽形成插接区，具体地，插接槽沿周向均匀设置在环形轭部上，齿部包括齿本体、插接部和齿靴，插接部设置在齿本体的一端且插设在插接区内，进而使得至少两个环形轭部可靠连接，齿靴设置在齿本体的另一端，且齿靴弯折并伸入避让区内，进而与至少两个环形轭部构造出放置绕组的容纳腔。

可以想到地，环形轭部的数量也可以为其他数量，可根据实际需要进行设置，只要不脱离本发明的设计构思，则均属于本发明的保护范围内。

在上述任一技术方案中，优选地，齿靴的轴向长度大于至少两个环形轭部的轴向长度之和。

在该技术方案中，通过限定齿靴的轴向长度大于至少两个环形轭部的轴向总长度，进而使得较长的齿靴提升定子的聚磁能力，增加定子的等效长度。

在上述任一技术方案中，优选地，齿靴自由端的径向长度小于齿靴末端的径向长度。

在该技术方案中，齿靴的自由端的径向长度小于齿靴的末端的径向长度，通过设置齿靴的自由端径向长度较小，进而便于齿靴的自由端处的磁场汇集到齿靴的末端，通过设置齿靴的末端的径向长度较大，进而确保磁密不会饱和，同时通过设置齿靴的自由端和末端的径向长度不同，也可节省定子的生产成本和降低产品的自身重量。其中，齿靴的自由端为齿靴上远离齿本体的一端，齿靴的末端为齿靴与齿本体相连接的端部。

在上述任一技术方案中，优选地，多个轭部芯件依次相连以构造成环形轭部。

在该技术方案中，通过多个轭部芯件依次相连以构成环形轭部，进而确保在制备环形轭部的生产过程中，最大程度提高制作环形轭部的材料利用率。

进一步地，轭部芯件呈圆弧状，多个圆弧状的轭部芯件拼接以构成环形轭部。

在上述任一技术方案中，优选地，轭部芯件包括芯件本体、限位凸起和限位槽，限位凸起设置在芯件本体的一端；限位槽设置在芯件本体的另一端；多个芯件本体之间通过限位凸起和限位槽相连接。

在该技术方案中，轭部芯件包括芯件本体、限位凸起和限位槽，其中限位凸起设置在芯件本体的一端，限位槽设置在芯件本体的另一端，多个轭部芯件之间通过限位凸起和限位槽的配合以形成环形轭部。

可以想到地，芯件本体的两端也可设置相配合的卡扣结构或其他连接结构，只要不脱离本发明的设计构思，则均位于本发明的保护范围内。

在上述任一技术方案中，优选地，多个齿冲片堆叠以构成齿部；多个齿冲片中的每一个的厚度大于等于0.2mm且小于等于1.0mm；和/或多个轭冲片堆叠以构成环形轭部；多个轭冲片中的每一个的厚度大于等于0.2mm且小于等于1.0mm。

在该技术方案中，将多个齿冲片通过叠压工艺构成齿部，进而减小齿部的涡流损耗，降低齿部的温度且节省材料，同理，多个轭冲片通过叠压工艺构成环形轭部，进而减小环形轭部的涡流损耗，降低环形轭部的温度且节省材料。

进一步地，多个齿冲片中的每一个的厚度为大于等于0.2mm且小于等于1.0mm，进而使得该齿冲片所制得的定子可满足电机的动力需求；

进一步地，多个轭冲片中的每一个的厚度大于等于0.2mm且小于等于1.0mm，进而使得该轭冲片所制得的定子可满足电机的动力需求。

根据本发明的第二个方面，提供了一种电机，其包括上述任一技术方案所述的定子。

本发明提供的电机，包括上述任一技术方案所述的定子，因此具有该定子的全部有益效果，在此不再赘述。

优选地，本发明所提供的电机可应用于压缩机、空调风机或作为洗碗机内的水泵电机，当然，该电机也可以应用于其他设备，只要不脱离本发明的设计构思，则均属于本发明的保护范围内。

在上述技术方案中，优选地，电机为单相永磁电机或多相永磁电机。

在该技术方案中，当电机为多相永磁电机时，则多相永磁电机包括多个定子，且多个定子堆叠且相邻两个定子之间具有错开角度，通过设置相邻两个定子之间的错开角度，当定子中的多相绕组通电后汇合形成旋转磁动势，再与永磁转子相作用以形成驱动转子旋转的力。其中，多个定子包括相邻的两个定子，相邻的两个定子为第一定子和第二定子，错开角度为第二定子相对于第一定子从完全重合位置旋转至非完全重合位置的旋转角度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例中定子的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例中定子的结构爆炸图；

图3示出了根据本发明的一个实施例中定子的部分结构示意图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例中定子的结构示意图；

图5示出了根据本发明的另一个实施例中定子的部分结构示意图；

图6示出了根据本发明的又一个实施例中定子的结构示意图；

图7示出了根据本发明的又一个实施例中定子的部分结构示意图；

图8示出了根据本发明的一个实施例中环形轭部的结构示意图；

图9示出了根据本发明的一个实施例中齿部的结构示意图；

图10示出了根据本发明的又一个实施例中定子的结构示意图；

图11示出了根据本发明的另一个实施例中环形轭部的结构示意图；

图12示出了根据本发明的一个实施例中轭部芯件的结构示意图。

其中，图1至图12中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1环形轭部，11避让区，12轭部芯件，122芯件本体，124限位凸起，126限位槽，2齿部，21第一齿部，22第二齿部，23齿本体，24插接部，25齿靴，3绕组，4插接槽，5定子。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图12描述根据本发明一些实施例所述的定子和电机。

根据本发明的第一个方面，提供了一种定子5，用于电机，定子5包括至少两个环形轭部1、多个齿部2和绕组3，至少两个环形轭部1堆叠以形成避让区11；多个齿部2中的每一个的一端与至少两个环形轭部1相连接，齿部2的另一端弯折伸入避让区11内且与至少两个环形轭部1之间形成用于放置绕组3的容纳腔，多个齿部2的另一端围合形成弯折结构；其中，多个齿部2包括第一齿部21和第二齿部22，第一齿部21的另一端自至少两个环形轭部1的轴线方向的第一侧向第二侧延伸，第二齿部22的另一端自第二侧向第一侧延伸。

如图1至图7所示，本发明提供的定子5包括至少两个环形轭部1、多个齿部2和绕组3，至少两个环形轭部1堆叠以形成避让区11，多个齿部2中的每一个的一端与至少两个环形轭部1相连接，优选地，齿部2的一端与环形轭部1之间为可拆卸连接，进而降低零部件的加工难度，即齿部2和环形轭部1可分别加工成型，后续再组装连接，齿部2的另一端弯折伸入避让区11内且与至少两个环形轭部1之间形成用于放置绕组3的容纳腔，多个齿部2的另一端围合形成弯折结构，由于电机转子的外表面为弧形面，且转子位于弯折结构所围合形成的空间内，当齿部2的数量足够多时，则弯折结构上靠近避让区11中心的一面可形成弧形面，进而可有效降低转子与齿部2之间的气隙，可有效增强定子5与永磁转子之间的作用力，进而驱动转子旋转，有效提升电机的性能。多个齿部2包括第一齿部21和第二齿部22，第一齿部21的另一端自至少两个环形轭部1的轴线方向的第一侧向第二侧延伸，第二齿部22的另一端自第二侧向第一侧延伸，即第一齿部21的另一端和第二齿部22的另一端的延伸方向相对，进而以使绕组3放置于齿部2与环形轭部1之间构成的容纳腔内，进一步确保绕组3的位置稳定性。本发明通过设置多个齿部2且使得多个齿部2的另一端围合形成弯折结构，进而有效降低齿部2与电机的转子之间的气隙，有效增强定子5与转子之间的作用力，提升电机的性能。此外，本发明通过设置相对设置的第一齿部21和第二齿部22、且其与环形轭部1围合形成放置绕组3的容纳腔，进而使得绕组3上不存在端部，一方面可有效降低定子5的生产成本；另一方面有效简化定子5的生产制备工序，提高定子5的生产效率。优选地，绕组3为环形绕组。

在本发明的一个实施例中，优选地，第一齿部21和第二齿部22交替设置在至少两个环形轭部1上。

如图1至图7所示，在该实施例中，第一齿部21和第二齿部22交替设置在至少两个环形轭部1上，进而使得多个齿部2的另一端围合形成弯折结构，由于电机转子的外表面为弧形面，且转子位于弯折结构所围合形成的空间内，当齿部2的数量足够多时，则弯折结构上靠近避让区11中心的一面可形成弧形面，进而可有效降低转子与齿部2之间的气隙，可有效增强定子5与永磁转子之间的作用力，进而驱动转子旋转，有效提升电机的性能。

可以想到地，第一齿部21的数量为多个，第二齿部22的数量为多个，至少两个第一齿部21为第一齿群，至少两个第二齿部22为第二齿群，且第一齿群和第二齿群交替设置在至少两个环形轭部1上。优选地，如图1和图6所示，第一齿群包括三个第一齿部21，第二齿群包括三个第二齿部22，且第一齿群和第二齿群交替设置在环形轭部1上。优选地，如图4所示，第一齿群包括五个第一齿部21，第二齿群包括五个第二齿部22，且第一齿群和第二齿群交替设置在环形轭部1上。

在本发明的一个实施例中，优选地，定子5还包括插接槽4，设置在至少两个环形轭部1中的每一个上，至少两个环形轭部1堆叠以使相对的插接槽4形成插接区，齿部2包括齿本体23、插接部24和齿靴25，插接部24设置在齿本体23的一端且插设于插接区；齿靴25设置在齿本体23的另一端且位于避让区11内。

如图2、图3、图5、图7、图8、图10至图12所示，在该实施例中，定子5还包括设置在至少两个环形轭部1中每一个上的插接槽4，且至少两个环形轭部1堆叠可使相对的插接槽4形成插接区，具体地，插接槽4沿周向均匀设置在环形轭部1上，齿部2包括齿本体23、插接部24和齿靴25，插接部24设置在齿本体23的一端且插设在插接区内，进而使得至少两个环形轭部1可靠连接，齿靴25设置在齿本体23的另一端，且齿靴25弯折并伸入避让区11内，进而与至少两个环形轭部1构造出放置绕组3的容纳腔。

可以想到地，环形轭部1的数量也可以为其他数量，可根据实际需要进行设置，只要不脱离本发明的设计构思，则均属于本发明的保护范围内。

在本发明的一个实施例中，优选地，齿靴25的轴向长度大于至少两个环形轭部1的轴向长度之和。

在该实施例中，通过限定齿靴25的轴向长度大于至少两个环形轭部1的轴向总长度，进而使得较长的齿靴25提升定子5的聚磁能力，增加定子5的等效长度。

在本发明的一个实施例中，优选地，齿靴25自由端的径向长度小于齿靴25末端的径向长度。

如图9所示，在该实施例中，齿靴25的自由端的径向长度小于齿靴25的末端的径向长度，通过设置齿靴25的自由端径向长度较小，进而便于齿靴25的自由端处的磁场汇集到齿靴25的末端，通过设置齿靴25的末端的径向长度较大，进而确保磁密不会饱和，同时通过设置齿靴25的自由端和末端的径向长度不同，也可节省定子5的生产成本和降低产品的自身重量。其中，齿靴25的自由端为齿靴25上远离齿本体23的一端，齿靴25的末端为齿靴25与齿本体23相连接的端部。

在本发明的一个实施例中，优选地，多个轭部芯件12依次相连以构造成环形轭部1。

如图11和图12所示，在该实施例中，通过多个轭部芯件12依次相连以构成环形轭部1，进而确保在制备环形轭部1的生产过程中，最大程度提高制作环形轭部1的材料利用率。

进一步地，轭部芯件12呈圆弧状，多个圆弧状的轭部芯件拼接以构成环形轭部1。

在本发明的一个实施例中，优选地，轭部芯件12包括芯件本体122、限位凸起124和限位槽126，限位凸起124设置在芯件本体122的一端；限位槽126设置在芯件本体122的另一端；多个芯件本体122之间通过限位凸起124和限位槽126相连接。

如图12所示，在该实施例中，轭部芯件12包括芯件本体122、限位凸起124和限位槽126，其中限位凸起124设置在芯件本体122的一端，限位槽126设置在芯件本体122的另一端，多个轭部芯件12之间通过限位凸起124和限位槽126的配合以形成环形轭部1。

可以想到地，芯件本体122的两端也可设置相配合的卡扣结构或其他连接结构，只要不脱离本发明的设计构思，则均位于本发明的保护范围内。

在本发明的一个实施例中，优选地，多个齿冲片堆叠以构成齿部2；多个齿冲片中的每一个的厚度大于等于0.2mm且小于等于1.0mm；和/或多个轭冲片堆叠以构成环形轭部1；多个轭冲片中的每一个的厚度大于等于0.2mm且小于等于1.0mm。

如图8至图10所示，在该实施例中，将多个齿冲片通过叠压工艺构成齿部2，进而减小齿部2的涡流损耗，降低齿部2的温度且节省材料，同理，多个轭冲片通过叠压工艺构成环形轭部1，进而减小环形轭部1的涡流损耗，降低环形轭部1的温度且节省材料。

进一步地，多个齿冲片中的每一个的厚度为大于等于0.2mm且小于等于1.0mm，进而使得该齿冲片所制得的定子5可满足电机的动力需求；

进一步地，多个轭冲片中的每一个的厚度大于等于0.2mm且小于等于1.0mm，进而使得该轭冲片所制得的定子5可满足电机的动力需求。

根据本发明的第二个方面，提供了一种电机，其包括上述任一实施例所述的定子5。

本发明提供的电机，包括上述任一实施例所述的定子5，因此具有该定子5的全部有益效果，在此不再赘述。

优选地，本发明所提供的电机可应用于压缩机、空调风机或作为洗碗机内的水泵电机，当然，该电机也可以应用于其他设备，只要不脱离本发明的设计构思，则均属于本发明的保护范围内。

在本发明的一个实施例中，优选地，电机为单相永磁电机或多相永磁电机。

在该技术方案中，当电机为多相永磁电机时，则多相永磁电机包括多个定子5，且多个定子5堆叠且相邻两个定子5之间具有错开角度，通过设置相邻两个定子5之间的错开角度，当定子5中的多相绕组通电后汇合形成旋转磁动势，再与永磁转子相作用以形成驱动转子旋转的力。其中，多个定子5包括相邻的两个定子，相邻的两个定子5为第一定子和第二定子，错开角度为第二定子相对于第一定子从完全重合位置旋转至非完全重合位置的旋转角度。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定子，用于电机，其特征在于，所述定子包括：

至少两个环形轭部，所述至少两个环形轭部堆叠以形成避让区；

多个齿部，所述多个齿部中的每一个的一端与所述至少两个环形轭部相连接，所述齿部的另一端弯折伸入所述避让区内且与所述至少两个环形轭部之间形成用于放置绕组的容纳腔，多个所述齿部的另一端围合形成弯折结构；

其中，所述多个齿部包括第一齿部和第二齿部，所述第一齿部的另一端自所述至少两个环形轭部的轴线方向的第一侧向第二侧延伸，所述第二齿部的另一端自所述第二侧向所述第一侧延伸。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

所述第一齿部和所述第二齿部交替设置在所述至少两个环形轭部上。

3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，所述定子还包括：

插接槽，设置在所述至少两个环形轭部中的每一个上，所述至少两个环形轭部堆叠以使相对的所述插接槽形成插接区；

所述齿部包括齿本体、插接部和齿靴，所述插接部设置在所述齿本体的一端且插设于所述插接区；

所述齿靴设置在所述齿本体的另一端且位于所述避让区内。

4.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，

所述齿靴的轴向长度大于所述至少两个环形轭部的轴向长度之和。

5.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，

所述齿靴自由端的径向长度小于所述齿靴末端的径向长度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的定子，其特征在于，

多个轭部芯件依次相连以构造成所述环形轭部。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于，所述轭部芯件包括：

芯件本体；

限位凸起，设置在所述芯件本体的一端；

限位槽，设置在所述芯件本体的另一端；

多个所述芯件本体之间通过所述限位凸起和所述限位槽相连接。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的定子，其特征在于，

多个齿冲片堆叠以构成所述齿部；

所述多个齿冲片中的每一个的厚度大于等于0.2mm且小于等于1.0mm；和/或

多个轭冲片堆叠以构成所述环形轭部；

所述多个轭冲片中的每一个的厚度大于等于0.2mm且小于等于1.0mm。

9.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求1至8中任一项所述的定子。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，

所述电机为单相永磁电机或多相永磁电机。

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