CN114696484A - 一种电机定子及电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机定子及电机，该电机定子包括：第一侧定子块和第二侧定子块，第一侧定子块和第二侧定子块沿轴孔的中轴线的垂直方向设置于中部定子块的相对两侧，并与中部定子块卡合固定；第一绕组和第二绕组，第一绕组绕设于第一侧定子块，第二绕组绕设于第二侧定子块上。本申请通过第一侧定子块和中部定子块以及第二侧定子块和中部定子块卡和固定，同时第一绕组绕与第二绕组分别设于第一侧定子块与第二侧定子块上，使得第一绕组与第二绕组位置可调整设置，进而调整电机定子的宽度尺寸，通过增大电机定子的宽度尺寸，增加电机定子的导磁性能，改善电机的磁饱和度。

Description

一种电机定子及电机

技术领域

本申请涉及罩极电机技术领域，特别是涉及一种电机定子及电机。

背景技术

在现有技术中，罩极电机包括单绕组罩极电机与双绕组罩极电机，无论是单绕组罩极电机还是双绕组罩极电机的电机定子均为一体成形的结构，使得罩极电机中的线圈的位置固定不可调；同时，双绕组罩极电机的电机定子上的线圈沿电机定子径向的高度较低，沿轴向的宽度较长，使得电机整体的厚度增加，影响电机定子的导磁性能，进而影响电机的磁饱和度。

发明内容

本申请至少提供一种电机定子及电机，以调节电机定子中的线圈的位置，进而增加电机定子的导磁性能，改善电机的磁饱和度。

本申请第一方面提供一种电机定子，该电机定子包括：

第一侧定子块和第二侧定子块，第一侧定子块和第二侧定子块沿轴孔的中轴线的垂直方向设置于中部定子块的相对两侧，并与中部定子块卡合固定；

第一绕组和第二绕组，第一绕组绕设于第一侧定子块，第二绕组绕设于第二侧定子块上。

可选地，第一侧定子块和第二侧定子块以中轴线为对称中心呈180度旋转对称。

可选地，第一侧定子块和第二侧定子块以预设的参考平面为对称面呈镜像对称，参考平面垂直于垂直方向且过中轴线。

可选地，第一侧定子块和第二侧定子块分别包括：

绕线部，绕线部沿垂直方向与中部定子块间隔设置，第一绕组或第二绕组绕设于绕线部上；

第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部连接于绕线部的两端，并向中部定子块延伸；

其中第一连接部和第二连接部上设置有第一卡合机构，中部定子块上设置有第二卡合机构，第一卡合机构和第二卡合机构彼此卡合。

可选地，第一卡合机构和第二卡合机构中的一个为卡块，第一卡合机构和第二卡合机构中的另一个为卡槽。

可选地，卡块能够沿中轴线插入卡槽，并至少沿垂直方向卡止固定于卡槽内。

可选地，当沿中轴线观察时，第一连接部和第二连接部背离中部定子块的一侧表面呈圆弧形设置，绕线部朝向中部定子块的一侧表面和背离中部定子块的另一侧表面呈彼此平行的直线段设置。

可选地，电机定子进一步包括第一绝缘框架和第二绝缘框架，其中第一绝缘框架套设于第一侧定子块的绕线部上，第一绕组绕设于第一绝缘框架上，第二绝缘框架套设于第二侧定子块的绕线部上，第二绕组绕设于第二绝缘框架上。

可选地，中部定子块、第一侧定子块和第二侧定子块分别包括沿中轴线层叠设置的多个冲片。

本申请第二方面提供一种电机，该电机包括如上述的电机定子。

区别于现有技术，本申请电机定子包括：第一侧定子块和第二侧定子块，第一侧定子块和第二侧定子块沿轴孔的中轴线的垂直方向设置于中部定子块的相对两侧，并与中部定子块卡合固定；第一绕组和第二绕组，第一绕组绕设于第一侧定子块，第二绕组绕设于第二侧定子块上。本申请通过第一侧定子块和中部定子块以及第二侧定子块和中部定子块卡和固定，同时第一绕组绕与第二绕组分别设于第一侧定子块与第二侧定子块上，使得第一绕组与第二绕组位置可调整设置，进而调整电机定子的宽度尺寸，通过增大电机定子的宽度尺寸，增加定子的导磁性能，改善电机的磁饱和度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请提供的电机定子一实施例的第一结构示意图；

图2是图1中的中部定子块一实施例的结构示意图；

图3是图1中的第一侧定子块一实施例的结构示意图；

图4是图1中的第二侧定子块一实施例的结构示意图；

图5是本申请提供的电机定子一实施例的第二结构示意图；

图6是本申请提供的电机一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供的电机定子及电机做进一步详细描述。可以理解的是，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

请参阅图1-图5，图1是本申请提供的电机定子一实施例的第一结构示意图；图2是图1中的中部定子块一实施例的结构示意图；图3是图1中的第一侧定子块一实施例的结构示意图；图4是图1中的第二侧定子块一实施例的结构示意图；图5是本申请提供的电机定子一实施例的第二结构示意图。

如图1所示，电机定子1包括中部定子块10、第一侧定子块20和第二侧定子块30，其中第一侧定子块20和第二侧定子块30设置于中部定子块10的相对两侧，且与中部定子块10卡合固定。

结合图1参阅图2，如图2所示，中部定子块10上设置有轴孔11，轴孔11用于设置电机转轴。具体地，电机转轴穿设于轴孔11，且与中部定子块10的表面垂直设置。其中，轴孔11设置于中部定子块10的中部，轴孔11的中轴线即为中部定子块10的中轴线A。

中部定子块10的中轴线上设置有两个安装孔12，两个安装孔12相对于轴孔11呈对称设置，用于配合电机的转轴支架设置，以实现将电机转轴固定于电机定子1上。

中部定子块10上进一步设置与轴孔11连通的短路环安装孔13，短路环安装孔13用于固定电机的短路环，以将电机上的短路环固定在电机定子1上。可选地，短路环安装孔13的数量为4个，且以2个为一组，两组以中部定子块10的中轴线A为对称中心呈180度旋转对称。可选地，在其他实施例中，短路环安装孔13的数量可为6个、8个或10个等。

其中，中部定子块10包括沿中轴线A层叠设置的多个冲片，具体可为多个冲片冲压而成。具体地，在本实施例中，中部定子块10呈长方形设置，中部定子块10的中轴线A垂直于中部定子块10的短边设置，即中部定子块10的中轴线A平行于中部定子块10的长边设置。

由图1可知，第一侧定子块20和第二侧定子块30沿轴孔11的中轴线的垂直方向设置于中部定子块10的相对两侧，即第一侧定子块20和第二侧定子块30沿中部定子块10的中轴线A的垂直方向B设置于中部定子块10的相对两侧。其中，垂直方向B为平行于中部定子块10的短边的方向。

第一侧定子块20和第二侧定子块30以中部定子块10的中轴线A为对称中心呈180度旋转对称。同时，第一侧定子块20和第二侧定子块30以预设的参考平面为对称面呈镜像对称，其中参考平面垂直于垂直方向B且过中部定子块10的中轴线A。本申请通过设置以中部定子块10的中轴线A为对称中心呈180度旋转对称，且镜像对称的第一侧定子块20和第二侧定子块30，以使电机定子1呈轴对称式结构设置。

结合图1参阅图3，如图3所示，第一侧定子块20包括绕线部21第一连接部22和第二连接部23。

第一连接部22和第二连接部23连接于绕线部21的两端，并向外延伸。其中，第一连接部22和第二连接部23远离绕线部21的一端上分别设置有第一卡合机构24，即第一连接部22和第二连接部23向外延伸并形成第一卡合机构24；中部定子块10上设置有第二卡合机构14，第一卡合机构24和第二卡合机构14彼此卡合，以实现第一侧定子块20与中部定子块10卡合固定。

当沿中轴线A观察时，第一侧定子块20的第一连接部22和第二连接部23背离中部定子块10的一侧表面呈圆弧形设置，绕线部21朝向中部定子块10的一侧表面和背离中部定子块10的另一侧表面呈彼此平行的直线段设置。

可选地，在其他实施例中，第一侧定子块20的第一连接部22和第二连接部23背离中部定子块10的一侧表面可为非圆弧段，具体可为折线段或直线段等。

其中，第一侧定子块20包括沿中轴线A层叠设置的多个冲片，具体可为多个冲片冲压而成。

结合图1参阅图4，如图4所示，第二侧定子块30包括绕线部31第一连接部32和第二连接部33。

第一连接部32和第二连接部33连接于绕线部31的两端，并向外延伸。其中，第一连接部32和第二连接部33远离绕线部31的一端上分别设置有第一卡合机构24，即第一连接部32和第二连接部33向外延伸并形成第一卡合机构24；中部定子块10上设置有第二卡合机构14，第一卡合机构24和第二卡合机构14彼此卡合，以实现第二侧定子块30与中部定子块10卡合固定。

当沿中轴线A观察时，第二侧定子块30的第一连接部32和第二连接部33背离中部定子块10的一侧表面呈圆弧形设置，绕线部31朝向中部定子块10的一侧表面和背离中部定子块10的另一侧表面呈彼此平行的直线段设置。

可选地，在其他实施例中，第二侧定子块30的第一连接部32和第二连接部33背离中部定子块10的一侧表面可为非圆弧段，具体可为折线段或直线段等。

其中，第二侧定子块30包括沿中轴线A层叠设置的多个冲片，具体可为多个冲片冲压而成。

结合图1至图4可知，第一卡合机构24和第二卡合机构14中的一个为卡块，第一卡合机构24和第二卡合机构14中的另一个为卡槽。可选地，在本实施例中，第一卡合机构24设置为卡块，第二卡合机构14设置为卡槽。可选地，在其他实施例中，第二卡合机构14可设置为卡块，第一卡合机构24可设置为卡槽。可选地，在其他实施例中，第一卡合机构24和第二卡合机构14可由其他形式的方式相互固定。

具体地，卡块能够沿平行于中轴线A的方向插入卡槽，并至少沿垂直方向B卡止固定于卡槽内。其中，第一卡合机构24包括第一卡块241与第二卡块242，第二卡合机构14包括第一卡槽141与第二卡槽142，第一卡块241与第一卡槽141卡合固定，第二卡块242与第二卡槽142卡合固定，以实现第一侧定子块20与中部定子块10之间以及第二侧定子块30与中部定子块10之间的卡合固定。

其中，第一卡块241与第一卡槽141均为圆形，第二卡块242与第二卡槽142均为矩形。可选地，在其他实施例中，第一卡块241与第一卡槽141可为梯形或三角形等形状。可选地，在其他实施例中，第一卡合机构24与第二卡合机构14均可由单一的卡块或卡槽构成，且卡块与卡槽的形状可为圆形、梯形或三角形等。

如图1所示，第一卡合机构24与第二卡合机构14的数量均为4个，其中，第一侧定子块20设置有2个第一卡合机构24，第二侧定子块30设置有2个第一卡合机构24，中部定子块10靠近第一侧定子块20的一侧与靠近第二侧定子块30的一侧分别设置有2个第二卡合机构14。第一侧定子块20上的第一卡合机构24与中部定子块10靠近第一侧定子块20一侧的第二卡合机构14配合卡扣，第二侧定子块30上的第一卡合机构24与中部定子块10靠近第二侧定子块30一侧的第二卡合机构14配合卡扣，以实现第一侧定子块20与中部定子块10之间以及第二侧定子块30与中部定子块10之间的卡合固定。

可选地，在其他实施例中，第一卡合机构24和第二卡合机构14的数量可为4的倍数。例如，第一侧定子块20的第一连接部22和第二连接部23上分别设置2个第一卡合机构24，第二侧定子块30的第一连接部32和第二连接部33上分别设置2个第一卡合机构24中部定子块10靠近第一侧定子块20的一侧设置4个第二卡合机构14，靠近第二侧定子块30的一侧设置4个第二卡合机构14，分别与第一侧定子块20上的4个第一卡合机构24以及第二侧定子块30上的4个第一卡合机构24卡合固定。

结合图1至图4，参阅图5，如图5所示，电机定子1进一步包括第一绝缘框架40、第二绝缘框架50、第一绕组60以及第二绕组70。

如图1所示，第一侧定子块20的绕线部21与第二侧定子块30的绕线部31沿垂直方向B与中部定子块10间隔设置，第一绕组60绕设于第一侧定子块20的绕线部21上，第二绕组70绕设于第二侧定子块30的绕线部31上。

如图5所示，第一绝缘框架40包括第一框架41与第二框架42。第一框架41与第二框架42沿中轴线A设置于第一侧定子块20的绕线部21两侧，以使第一框架41与第二框架42包覆第一侧定子块20的绕线部21，进而使第一绝缘框架40套设于第一侧定子块20的绕线部21上；第一绕组60绕设于第一绝缘框架40上，以使第一绕组60绕设于第一侧定子块20的绕线部21上。

其中，第一侧定子块20的绕线部21与中部定子块10间隔设置，形成第一容置空间25，用于设置第一绝缘框架40与第一绕组60，防止第一绝缘框架40以及第一绕组60和中部定子块10抵接。

具体地，第一绕组60为缠绕于第一绝缘框架40上的线圈，线圈的缠绕方向可为沿垂直方向B顺时针缠绕或沿垂直方向B逆时针缠绕。

第二绝缘框架50包括第三框架51与第四框架52。第三框架51与第四框架52沿中轴线A设置于第二侧定子块30的绕线部31两侧，以使第三框架51与第四框架52包覆第二侧定子块30的绕线部31，进而使第二绝缘框架50套设于第二侧定子块30的绕线部31上；第二绕组70绕设于第二绝缘框架50上，以使第二绕组70绕设于第二侧定子块30的绕线部31上。

其中，第二侧定子块30的绕线部31与中部定子块10间隔设置，形成第二容置空间35，用于设置第二绝缘框架50与第二绕组70，防止第二绝缘框架50以及第二绕组70和中部定子块10抵接。

具体地，第二绕组70为缠绕于第二绝缘框架50上的线圈，线圈的缠绕方向可为沿垂直方向B顺时针缠绕或沿垂直方向B逆时针缠绕。

可选地，第一绕组60与第二绕组70的绕向可为同向或反向。当第一绕组60与第二绕组70的绕向为同向时，可均沿垂直方向B顺时针缠绕或均沿垂直方向B逆时针缠绕。当第一绕组60与第二绕组70的绕向为反向时，第一绕组60沿垂直方向B顺时针缠绕，且第二绕组70沿垂直方向B逆时针缠绕；或，第一绕组60沿垂直方向B逆时针缠绕，且第二绕组70沿垂直方向B顺时针缠绕。

可选地，第一绕组60与第二绕组70可为串联设置或并联设置。当第一绕组60与第二绕组70为串联设置时，线圈依次缠绕于第一绝缘框架40和第二绝缘框架50上，或依次缠绕于第二绝缘框架50和第一绝缘框架40上；即，第一绕组60与第二绕组70由同一线圈形成。当第一绕组60与第二绕组70并联设置时，线圈分别缠绕于第一绝缘框架40和第二绝缘框架50上；即，第一绕组60与第二绕组70由两段不同的线圈形成。

具体地，电机定子1的装配过程如下：

1、组装多个冲片，对多个冲片进行冲压，以形成中部定子块10、第一侧定子块20以及第二侧定子块30。

2、将第一框架41与第二框架42拼接于第一侧定子块20的绕线部21上，以形成第一绝缘框架40；同时将第三框架51与第四框架52拼接于第二侧定子块30的绕线部31上，以形成第二绝缘框架50。

3、将线圈缠绕于第一绝缘框架40以形成第一绕组60；同时将线圈缠绕于第二绝缘框架50以形成第二绕组70。

4、将中部定子块10、第一侧定子块20以及第二侧定子块30通过第一卡合机构24和第二卡合机构14相互卡扣，实现中部定子块10、第一侧定子块20以及第二侧定子块30的卡扣固定，以形成电机定子1。

在现有技术中，单绕组罩极电机的电机定子只设置有一组绕组，其结构不对称，即绕组围绕电机转子转轴不对称，使得绕组到转轴的距离过大，增加了单绕组罩极电机的体积，进而需要较大的安装空间安装单绕组罩极电机。

本申请通过设置以中部定子块10的中轴线A为对称中心呈180度旋转对称的第一侧定子块20和第二侧定子块30，且第一侧定子块20和第二侧定子块30以预设的参考平面为对称面呈镜像对称，其中参考平面垂直于垂直方向B且过中部定子块10的中轴线A，同时将第一绕组60和第二绕组70分别设于第一侧定子块20与第二侧定子块30上，以使电机定子1具有轴对称性，即电机具有轴对称性，减小电机对安装空间的要求。

在现有技术中，双绕组罩极电机的电机定子具有对称设置的两组绕组，且绕组的绕向为垂直于转轴中轴线缠绕，具体可设置于如图1所示的两个安装孔12处，即双绕组罩极电机的电机定子上的线圈沿电机定子径向的高度较低，沿轴向的宽度较长，使得电机整体的厚度增加，影响电机定子的导磁性能，进而影响电机的磁饱和度。

本申请通过将第一侧定子块20和中部定子块10以及第二侧定子块30和中部定子块10卡合固定，同时第一绕组60与第二绕组70分别设于第一侧定子块20的绕线部21与第二侧定子块30的绕线部31上，使得第一绕组60与第二绕组70的位置从如图1所示的轴孔11的上下两侧调整至轴孔11的左右两侧，进而调整电机定子1的宽度尺寸，通过增大电机定子1的宽度尺寸，增加电机定子1的导磁性能，改善电机的磁饱和度。同时，第一绕组60与第二绕组70沿垂直于中轴线A的方向缠绕，以使第一绕组60与第二绕组70沿电机定子1轴向的高度降低，进而降低电机定子1的厚度，即降低电机的厚度。

综上所述，区别于现有技术的罩极电机，本申请电机定子1具有轴对称性强，厚度薄且导磁性能强的优点，以使电机能够满足小范围安装空间的要求，同时又具有较高的磁饱和度。

本申请还提供一种电机80，请参阅图6，图6是本申请电机一实施例的结构示意图。电机80包括电机定子81，该电机定子81为上述实施例所揭示的电机定子1，在此不再赘述。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机定子，其特征在于，包括：

中部定子块，所述中部定子块上设置有轴孔；

第一侧定子块和第二侧定子块，所述第一侧定子块和第二侧定子块沿所述轴孔的中轴线的垂直方向设置于所述中部定子块的相对两侧，并与所述中部定子块卡合固定；

第一绕组和第二绕组，所述第一绕组绕设于所述第一侧定子块，所述第二绕组绕设于所述第二侧定子块上。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述第一侧定子块和所述第二侧定子块以所述中轴线为对称中心呈180度旋转对称。

3.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述第一侧定子块和所述第二侧定子块以预设的参考平面为对称面呈镜像对称，所述参考平面垂直于所述垂直方向且过所述中轴线。

4.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述第一侧定子块和第二侧定子块分别包括：

绕线部，所述绕线部沿所述垂直方向与所述中部定子块间隔设置，所述第一绕组或第二绕组绕设于所述绕线部上；

第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部连接于所述绕线部的两端，并向所述中部定子块延伸；

其中所述第一连接部和第二连接部上设置有第一卡合机构，所述中部定子块上设置有第二卡合机构，所述第一卡合机构和所述第二卡合机构彼此卡合。

5.根据权利要求4所述的电机定子，其特征在于，所述第一卡合机构和所述第二卡合机构中的一个为卡块，所述第一卡合机构和所述第二卡合机构中的另一个为卡槽。

6.根据权利要求5所述的电机定子，其特征在于，所述卡块能够沿所述中轴线插入所述卡槽，并至少沿所述垂直方向卡止固定于所述卡槽内。

7.根据权利要求4所述的电机定子，其特征在于，当沿所述中轴线观察时，所述第一连接部和第二连接部背离所述中部定子块的一侧表面呈圆弧形设置，所述绕线部朝向所述中部定子块的一侧表面和背离所述中部定子块的另一侧表面呈彼此平行的直线段设置。

8.根据权利要求4所述的电机定子，其特征在于，所述电机定子进一步包括第一绝缘框架和第二绝缘框架，其中所述第一绝缘框架套设于所述第一侧定子块的所述绕线部上，所述第一绕组绕设于所述第一绝缘框架上，所述第二绝缘框架套设于所述第二侧定子块的所述绕线部上，所述第二绕组绕设于所述第二绝缘框架上。

9.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述中部定子块、所述第一侧定子块和所述第二侧定子块分别包括沿所述中轴线层叠设置的多个冲片。

10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的电机定子。

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