CN112003390A - 一种电机定子铁芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机定子铁芯，所述电机定子铁芯包括：齿部铁芯和轭部铁芯；所述齿部铁芯包括齿部和设置于所述齿部上并沿所述齿部的径向向外延伸的多个第一齿端；所述齿部铁芯由安装在所述机座上的多个齿部铁芯叠片以及与所述齿部铁芯叠片间隔设置的散热片叠合而成；在所述齿部铁芯的端面设置有第一导电部和第二导电部；所述第一导电部和第二导电部均用于对所述定子铁芯上所绕铜线和预设电线进行连接；所述轭部铁芯包括轭部和设置于所述轭部上并沿所述轭部的径向向内延伸的多个第二齿端；所述第一齿端和所述第二齿端在圆周上均匀交错设置。本发明提供的电机定子铁芯可靠性高、寿命长；且生产工艺简单、成本低。

Description

一种电机定子铁芯

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体地说，涉及一种电机定子铁芯。

背景技术

电机由定子和转子组成，定子是电机中静止不动的部分。定子铁芯用来构成磁通路径和嵌放定子绕组。现在电机的定子铁芯一般采用含硅量较高的无取向冷轧硅钢冲片分组叠压而成，硅钢冲片间涂有绝缘漆。在电机运行过程中会产生损耗，这些损耗会作为热源给电机构件加热，使电机温度上升，而温度过高会加速绝缘材料老化，降低运行效率和电机的可靠性。

随着科技的发展，对于同步电机的精度要求也越来越高。减小齿槽转矩有利于提高电机的控制精度。因此，现有技术中，一般采用将定子铁芯设计为无槽口的方式来减小电机齿槽转矩。同时，将定子铁芯设计为齿轭完全分离式来解决无槽口定子铁芯的绕线问题。为减小漏磁，即磁场线通过齿根与齿根连接部而不通过齿上的漆包线绕组，齿根与齿根连接部不宜设计过宽，同时保证最低的机械强度要求。因此，齿根与齿根连接部的设计制约着该方案在较多齿数的定子上的应用。定子齿数越多，排布越密集，齿根与齿根连接部的区域越小，连接部形状突变严重甚至形成尖角，应力集中，机械强度急剧减弱。为保证最低的机械强度，需加宽连接部，但是加宽连接部会增大漏磁，影响电机的整体性能。此外，对于较多齿数的齿轭分离式定子铁芯，齿部排布密集，加工难度高，成品易变形。

传统的定子铁芯线圈绕制时直接引出铜线线头，装配线束时，铜线线头与电线焊接后进行绝缘、整形。然而，这种传统的定子铁芯在装配完成后容易存在整形不合格，绕线后的铜线超出铁芯外圆以及铜线与两个电线的焊接点在压线卡处接地短路等质量问题。

综上，现有的电机定子生产过程中存在着散热率低，冷却效果差，生产难度高、成品质量差等亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电机定子铁芯。

根据本发明的一个方面，提供一种电机定子铁芯，其特征在于，所述电机定子铁芯包括：齿部铁芯和轭部铁芯；

所述齿部铁芯包括齿部和设置于所述齿部上并沿所述齿部的径向向外延伸的多个第一齿端；所述齿部铁芯由安装在所述机座上的多个齿部铁芯叠片以及与所述齿部铁芯叠片间隔设置的散热片叠合而成；

在所述齿部铁芯的端面设置有第一导电部和第二导电部；

所述第一导电部和第二导电部均用于对所述定子铁芯上所绕铜线和预设电线进行连接；

所述轭部铁芯包括轭部和设置于所述轭部上并沿所述轭部的径向向内延伸的多个第二齿端；

所述第一齿端和所述第二齿端在圆周上均匀交错设置。

根据本发明的一个具体实施方式，所述齿部铁芯叠片采用硅钢冲片制备而成，所述硅钢冲片表面涂覆有绝缘漆层；

所述散热片采用铜制备而成，所述散热片表面涂覆有绝缘漆层。

根据本发明的另一个具体实施方式，

在所述齿部设置有用于对所述第二齿端进行定位的第一定位机构；

在所述轭部设置有用于对所述第一齿端进行定位的第二定位机构。

根据本发明的又一个具体实施方式，

所述第二齿端与所述第一定位机构之间为过盈配合或抵接配合；

所述第一齿端与所述第二定位机构之间为抵接配合或过盈配合。

根据本发明的又一个具体实施方式，

所述第一导电部为内嵌于所述齿部铁芯端面的导体；以及

所述第二导电部为内嵌于所述齿部铁芯端面的导体。

根据本发明的又一个具体实施方式，每个所述导体上均设置有两个焊点，分别用于与所绕铜线和预设电线的端部连接。

根据本发明的又一个具体实施方式，在所述导体的表面设置有镀锌层。

根据本发明的又一个具体实施方式，

所述第一导电部上的两个焊点，一个与所述铜线的一端连接，另一个与所述预设电线的其中一根进行连接；

所述第二导电部上的两个焊点，一个与所述铜线的另一端连接，另一个与所述预设电线的另一根进行连接。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述轭部铁芯由多个轭部铁芯叠片以及与所述轭部铁芯叠片间隔设置的散热片叠合而成。

根据本发明的又一个具体实施方式，

所述轭部铁芯叠片采用硅钢冲片制备而成，所述硅钢冲片表面涂覆有绝缘漆层；

所述散热片采用铜制备而成，所述散热片表面涂覆有绝缘漆层。

在本发明请求保护的电机定子铁芯中，创造性的设置了相互匹配的齿部铁芯和轭部铁芯。通过在齿部铁芯上设置第一齿端，在轭部铁芯上设置第二齿端，并且使第一齿端与第二齿端均匀交错设置的技术方案，降低了齿部铁芯上的齿的排布密度，进而降低了冲压模具的设计难度和加工难度，同时避免了齿根与齿根的连接处应力集中，保证了机械强度。

齿部铁芯由硅钢冲片和散热片交替叠加形成，具有良好的散热效果，能够显著提高电机的使用寿命和其运行可靠性。

此外，在齿部铁芯的端面上设置有两个导电部，用于铜线线头与预设电线的连接。这种连接方式装配简单、连接牢固；铜线与电线通过导电部进行导通，因此彻底杜绝了铜线超出齿部铁芯外圆，发生短路的情况，保证了定子铁芯的高质量。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1所述为根据本发明提供的一种电机定子铁芯中的齿部铁芯的一个具体实施方式的结构示意图；

图2所示为根据本发明提供的一种电机定子铁芯中的轭部铁芯的一个具体实施方式的结构示意图；

图3所示为根据本发明提供的一种电机定子铁芯的一个具体实施方式的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

参见图1～图3，本发明提供了一种电机定子铁芯。所述电机定子铁芯包括：齿部铁芯10和轭部铁芯20。

所述齿部铁芯10包括齿部11和设置于所述齿部上并沿所述齿部的径向向外延伸的多个第一齿端12。所述齿部铁芯10由安装在所述机座上的多个齿部铁芯叠片以及与所述齿部铁芯叠片间隔设置的散热片叠合而成。采用交替结构设置的散热片将上下两层铁芯叠片隔开，能够更好地将齿部铁芯叠片产生的热量导出，提升电机定子的整体散热性能，延长电机的使用寿命。

优选的，所述齿部铁芯叠片采用硅钢冲片制备而成，所述硅钢冲片表面涂覆有绝缘漆层。所述散热片采用铜制备而成，所述散热片表面也涂覆有绝缘漆层。值得注意的是，所述硅钢冲片和铜散热片大小一致、形状相同，方便定子绕组的后期绕线操作。同时不改变气隙大小，减少其余结构的变化，除了在本发明中与轭部铁芯20匹配形成电机定子铁芯以外还可以与其他结构的转子相配合构成电机。

铜材料具有导热系数高，热传导能力强的特点，因此采用铜材料制备散热片能够快速吸收齿部铁芯叠片上产生的热量，并将其及时传导至机座等其他部位进行散热，以提升电机的散热效果。

在所述齿部铁芯10的端面设置有第一导电部13和第二导电部14。所述第一导电部13和所述第二导电部14均用于对所述定子铁芯上所绕铜线和预设电线进行连接。

优选的，在所述齿部铁芯10的端面上设置有两个凹陷部，两个导电部分别内嵌于上述凹陷部中。更为优选的，所述第一导电部13为内嵌于所述齿部铁芯10端面的导体；以及所述第二导电部14为内嵌于所述齿部铁芯10端面的导体。为了便于与电线和/或铜线进行连接，优选的，在上述每个导体上均设置有两个焊点。更为优选的，在所述导体的表面设置有镀锌层。

具体地，所述第一导电部13上的两个焊点，一个与所绕铜线的一端连接，另一个与所述预设电线的其中一根进行连接；所述第二导电部14上的两个焊点，一个与所绕铜线的另一端连接，另一个与所述预设电线的另一根进行连接。这样既可以实现铜线与预设电线的导电连接，同时也可以将铜线以及预设电线紧固地焊接在导电块以实现牢固稳定的连接固定，增加电机运行的稳定性。

所述轭部铁芯20包括轭部和设置于所述轭部上并沿所述轭部的径向向内延伸的多个第二齿端21。优选的，所述轭部铁芯20与齿部铁芯10相似，也是由多个轭部铁芯叠片以及与所述轭部铁芯叠片间隔设置的散热片叠合而成。采用交替结构设置的散热片将上下两层轭部铁芯叠片隔开，能够更好地将铁芯叠片产生的热量导出，提升电机定子的整体散热性能，延长电机的使用寿命。

所述轭部铁芯叠片优选采用硅钢冲片制备而成，所述硅钢冲片表面涂覆有绝缘漆层。所述散热片采用铜制备而成，所述散热片表面也涂覆有绝缘漆层。铜材料具有导热系数高，热传导能力强的特点，因此采用铜材料制备散热片能够快速吸收轭部铁芯叠片上产生的热量，并将其及时传导至机座等其他部位进行散热，以提升电机的散热效果。值得注意的是，所述硅钢冲片和铜散热片大小一致、形状相同，方便定子绕组的后期绕线操作。

参见图3，所述第一齿端11和所述第二齿端21在圆周上均匀交错设置。为了使第一齿端11和第二齿端21能够更好地配合，优选的，在所述齿部设置有用于对所述第二齿端21进行定位的第一定位机构；在所述轭部设置有用于对所述第一齿端12进行定位的第二定位机构。其中，所述第二齿端21与所述第一定位机构之间为过盈配合或抵接配合；所述第一齿端12与所述第二定位机构之间为抵接配合或过盈配合。

如图3所示的一种实施方式中，第一齿端12与第二定位机构之间为过盈配合，第二齿端21与第一定位机构之间为抵接配合。二者采用不同的配合方式，能够更好地实现轭部铁芯20与齿部铁芯10的装配，使电机定子铁芯的可靠度更高。

本发明创造性地将部分齿设置于轭部，可以提高电机的控制精度。在图3所示的实施例中，定子铁芯共有齿12个。但应理解，本发明并不限于此，尤其是齿越多，本发明的优势更为明显。如果在齿部铁芯设置过多的齿端，那么从设计到生产都具有很大难度。而采用本发明提供的技术方案，在单独的齿部铁芯和单独的轭部铁芯上只需设置一半数量的齿，在大大降低设计和操作难度的同时避免了齿根与齿根的连接处应力集中，保证了机械强度；进而有效提升了定位精度和运行的稳定性。

本发明提供的定子铁芯散热性能好，机械强度高、故障率低，寿命长，可靠性高；通过特殊的结构设计有效降低了加工难度，进而降低了生产成本。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机定子铁芯，其特征在于，所述电机定子铁芯包括：齿部铁芯和轭部铁芯；

所述齿部铁芯包括齿部和设置于所述齿部上并沿所述齿部的径向向外延伸的多个第一齿端；所述齿部铁芯由安装在所述机座上的多个齿部铁芯叠片以及与所述齿部铁芯叠片间隔设置的散热片叠合而成；

在所述齿部铁芯的端面设置有第一导电部和第二导电部；

所述第一导电部和第二导电部均用于对所述定子铁芯上所绕铜线和预设电线进行连接；

所述轭部铁芯包括轭部和设置于所述轭部上并沿所述轭部的径向向内延伸的多个第二齿端；

所述第一齿端和所述第二齿端在圆周上均匀交错设置。

2.根据权利要求1所述的电机定子铁芯，其特征在于，

所述齿部铁芯叠片采用硅钢冲片制备而成，所述硅钢冲片表面涂覆有绝缘漆层；

所述散热片采用铜制备而成，所述散热片表面涂覆有绝缘漆层。

3.根据权利要求1所述的电机定子铁芯，其特征在于，

在所述齿部设置有用于对所述第二齿端进行定位的第一定位机构；

在所述轭部设置有用于对所述第一齿端进行定位的第二定位机构。

4.根据权利要求3所述的电机定子铁芯，其特征在于，

所述第二齿端与所述第一定位机构之间为过盈配合或抵接配合；

所述第一齿端与所述第二定位机构之间为抵接配合或过盈配合。

5.根据权利要求1所述的电机定子铁芯，其特征在于，

所述第一导电部为内嵌于所述齿部铁芯端面的导体；以及

所述第二导电部为内嵌于所述齿部铁芯端面的导体。

6.根据权利要求5所述的电机定子铁芯，其特征在于，每个所述导体上均设置有两个焊点，分别用于与所绕铜线和预设电线的端部连接。

7.根据权利要求6所述的电机定子铁芯，其特征在于，在所述导体的表面设置有镀锌层。

8.根据权利要求6或7所述的电机定子铁芯，其特征在于，

所述第一导电部上的两个焊点，一个与所述铜线的一端连接，另一个与所述预设电线的其中一根进行连接；

所述第二导电部上的两个焊点，一个与所述铜线的另一端连接，另一个与所述预设电线的另一根进行连接。

9.根据权利要求1所述的电机定子铁芯，其特征在于，所述轭部铁芯由多个轭部铁芯叠片以及与所述轭部铁芯叠片间隔设置的散热片叠合而成。

10.根据权利要求9所述的电机定子铁芯，其特征在于，

所述轭部铁芯叠片采用硅钢冲片制备而成，所述硅钢冲片表面涂覆有绝缘漆层；

所述散热片采用铜制备而成，所述散热片表面涂覆有绝缘漆层。

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