CN112600319A - 一种电机定子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双层隔振设计结构的电机定子，包括定子铁心、内机座、一层隔振单元、中间机座、二层隔振单元和外机座；所述的一层隔振单元由多个弹簧钢单元组成，沿圆周布置在内机座和中间机座之间，分别与内机座和中间机座焊为整体；所述的二层隔振单元材料为聚氨酯或橡胶类材料，可采用整体全部灌封、轴向两端局部灌封或周向分段局部灌封在中间机座和外机座之间；本发明提供的双层隔振设计电机定子解决了传统电机结构底脚处振动大的问题，解决了高功率密度和低振动难以兼得的难题，有效的对电机铁心处的电磁振动进行了二次衰减隔振，达到了降低底脚处振动的目的。

Description

一种电机定子
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种双层隔振设计结构的电机定子。
背景技术
电磁振动是电机振动噪声的主要来源。从振动传递路径来看，定子铁心处产生的中高频电磁振动是目前电机振动噪声的主要源头。
传统电机定子结构设计时，定子铁心与机座一般是刚性连接，其振动能量的传递衰减很小，造成机脚的振动噪声过大。传统减振设计的重点，主要放在对电机内部电磁力的优化抑制上，如限制气隙磁密幅值，优化磁密波形，从而降低造成定子铁心振动变大的电磁激振源，但对气隙磁密幅值的抑制必然会导致电机出力的降低，导致电机功率密度降低。
随着社会发展的需要，工业界对高功率密度、低振动噪声的电机需求也越来越高。尤其是在一些军事推进领域，对于电机功率密度及振动噪声要求十分迫切。
而传统的设计方法将无法满足高功率密度和低振动同时兼得。本发明的目的正是要解决上述问题。
发明内容
本发明目的在于解决上述技术问题，提供一种双层隔振设计结构的电机定子，在不降低电机气隙磁密的前提下，通过巧妙的结构设计，将定子铁心处由电磁激振力产生的中高频振动通过二次衰减，有效的降低传递至底脚处的振动，解决了高功率密度和低振动难以兼得的难题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电机定子，包括机座和设置在机座内的定子铁心，所述的定子铁心由齿压板和铁心冲片组成，所述的机座包括内机座、套设在内机座外的中间机座和套设在中间机座外的外机座，所述的内机座、中间机座和外机座均为轴向筋和环筋焊接构成的笼型结构，所述的定子铁心与内机座焊接为整体，所述的内机座与中间机座之间布置有由多个沿圆周布置的弹簧钢单元构成的一层隔振单元，一层隔振单元沿径向布置在内机座和中间机座之间，沿轴向布置在内机座和中间机座的两端，分别与内机座和中间机座焊接为整体，所述的中间机座与外机座之间布置有聚氨酯或橡胶类材料的二层隔振单元。
所述的一种电机定子，其齿压板和铁心冲片在内机座内叠压完成后，通过拉杆和扣片在内机座内轴向拉紧形成整体。
所述的一种电机定子，其中间机座内圆与内机座外圆之间的中间部分悬空，单边最小径向间隙≥0.5mm；所述外机座与中间机座同轴心，单边间隙≥5mm，水平中间面同面。
所述的一种电机定子，其定子铁心与内机座的轴向筋和两端环筋采用交叉点焊成为整体。
所述的一种电机定子，其内机座内圆精加工，外圆沿轴向为中间高两端低设计结构，其轴向单边剖截面外形为“凸”字形设计，两端轴向尺寸不小于一层隔振单元轴向布局尺寸。
所述的一种电机定子，其中间机座的机座圆周孔根据设计需要全部或局部用盖板与四周筋板焊接密封。
所述的一种电机定子，其二层隔振单元通过外部工装灌封在中间机座和外机座之间，灌封时中间机座和外机座的轴向筋和环筋位置应正对，灌封后中间机座和外机座形成整体；可采用整体全部灌封，也可采取轴向两端局部灌封或周向分段局部灌封。
所述的一种电机定子，其外机座与中间机座的轴向筋及环筋数量相同。
所述的一种电机定子，每个弹簧钢单元为单平板或凳型结构设计，弹簧钢单元具体数量由隔振频率范围设计决定。
本发明的有益效果是：
本发明提供的双层隔振设计电机定子解决了传统电机结构底脚处振动大的问题，解决了高功率密度和低振动难以兼得的难题。有效的对电机铁心处的电磁振动进行了二次衰减隔振，达到了降低底脚处振动的目的。
本发明在不降低电机气隙磁密的情况下，通过巧妙的结构设计，将定子铁心处由电磁激振力产生的中高频振动通过二次衰减，有效的降低了传递至底脚处的振动，解决了高功率密度和低振动难以兼得的难题。本发明可广泛应用于高功率密度、低振动要求的中大功率电机领域。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的剖视图；
图3 是本发明实施例的内机座结构示意图；
图4是本发明实施例的一层隔振单元结构示意图；
图5是本发明实施例整体灌封的二层隔振单元示意图；
图6是本发明实施例轴向分段局部灌封的二层隔振单元示意图。
各附图标记为：1—定子铁心，1a—齿压板，1b—铁心冲片，2—内机座，3—一层隔振单元，4—中间机座，5—二层隔振单元，6—外机座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
参照图1至图6所示，本发明隔振设计的电机定子包括定子铁心1、内机座2、一层隔振单元3、中间机座4、二层隔振单元5和外机座6。所述的内机座2与中间机座4之间布置有由多个沿圆周布置的弹簧钢单元构成的一层隔振单元3，一层隔振单元3沿径向布置在内机座2和中间机座4之间，沿轴向布置在内机座2和中间机座4的两端，分别与内机座2和中间机座4焊接为整体，每个弹簧钢单元为单平板或凳型结构设计，弹簧钢单元数量≥2，具体数量由隔振频率范围设计决定。所述定子铁心1采用外部叠压，用拉杆和扣片将齿压板1a和铁心冲片1b轴向拉紧、定位为一体。所述内机座2为笼型结构，由轴向筋和环筋焊接而成，其轴向截面为“凸”型结构，两端径向高度低于中间，本方案中高度差为45mm。所述的定子铁心1与内机座2的轴向筋和两端环筋采用交叉点焊成为整体。中间机座4内圆与内机座2外圆之间的中间部分悬空，单边最小径向间隙≥0.5mm；所述外机座6与中间机座4同轴心，外机座6的内圆半径大于中间机座4的外圆半径，单边间隙≥5mm，水平中间面同面（建议）。所述的中间机座4为笼型结构，由轴向筋和环筋焊接而成，中间机座4的机座圆周孔根据设计需要全部或局部用盖板与四周筋板焊接密封，盖板不能超出内机座2筋板外圆和内圆，盖板表面与中间机座4外圆高度不小于5mm。所述的外机座6为笼型结构，由轴向筋和环筋焊接而成，外机座6与中间机座4的轴向筋及环筋数量相同。所述的二层隔振单元5通过外部工装灌封在中间机座4和外机座6之间，灌封时，中间机座4和外机座6的轴向筋和环筋位置应正对，灌封后中间机座4和外机座5形成整体；可采用整体全部灌封，也可采取轴向两端局部灌封或周向分段局部灌封。
将内机座2加热至150°，将定子铁心1靠外部工装放入内机座2，自然冷却。利用外部工装将中间机座4和外机座6定位放置在水平面上，本方案中中间机座4与外机座5同轴心、同中心面，然后利用外部工装在中间机座4和外机座6中间灌封二层隔振单元5，本案中二层隔振单元5为聚氨酯材料。
待中间机座4、二层隔振单元5和外机座6形成整体后，将包含定子铁心1组件的内机座2放入中间机座，调整径向和轴向位置，使径向气隙均匀，两端轴向位置对称。将一层隔振单元3定位放置在内机座2与中间机座4之间，靠近两端。本案中一层隔振单元3共4个，沿圆周均布。将一层隔振单元3先与内机座2焊牢，然后与中间机座4交叉点焊，焊接时周围采取保护措施，注意避免热量集中，破环二层隔振单元5。
本发明提供的双层隔振设计电机定子可广泛应用于高功率密度、对振动要求较高的中大功率电机领域。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应该涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电机定子，包括机座和设置在机座内的定子铁心（1），其特征在于：所述的定子铁心（1）由齿压板（1a）和铁心冲片（1b）组成，所述的机座包括内机座（2）、套设在内机座（2）外的中间机座（4）和套设在中间机座（4）外的外机座（6），所述的内机座（2）、中间机座（4）和外机座（6）均为轴向筋和环筋焊接构成的笼型结构，所述的定子铁心（1）与内机座（2）焊接为整体，所述的内机座（2）与中间机座（4）之间布置有由多个沿圆周布置的弹簧钢单元构成的一层隔振单元（3），一层隔振单元（3）沿轴向布置在内机座（2）和中间机座（4）的两端，分别与内机座（2）和中间机座（4）焊接为整体，所述的中间机座（4）与外机座（6）之间布置有聚氨酯或橡胶类材料的二层隔振单元（5）。
2.根据权利要求1所述的一种电机定子，其特征在于，所述的齿压板（1a）和铁心冲片（1b）在内机座（2）内叠压完成后，通过拉杆和扣片轴向拉紧形成整体。
3.根据权利要求1所述的一种电机定子，其特征在于，所述中间机座（4）内圆与内机座（2）外圆之间的中间部分悬空，径向间隙≥0.5mm；所述外机座（6）与中间机座（4）同轴心，单边间隙≥5mm。
4.根据权利要求1所述的一种电机定子，其特征在于，所述的定子铁心（1）与内机座（2）的轴向筋和两端环筋采用交叉点焊成为整体。
5.根据权利要求1所述的一种电机定子，其特征在于，所述的内机座（2）外圆沿轴向为中间高两端低，轴向单边截面外形为“凸”字形。
6.根据权利要求1所述的一种电机定子，其特征在于，所述的中间机座（4）的圆周孔全部或局部用盖板与四周筋板焊接密封。
7.根据权利要求1所述的一种电机定子，其特征在于，所述的二层隔振单元（5）通过外部工装灌封在中间机座（4）和外机座（6）之间。
8.根据权利要求1所述的一种电机定子，其特征在于，所述外机座（6）与中间机座（4）的轴向筋及环筋数量相同。
9.根据权利要求1所述的一种电机定子，其特征在于，所述的弹簧钢单元为单平板或凳型结构。
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