CN116231905A - 定子铁芯及其制造方法和电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定子铁芯及其制造方法和电机，涉及电机技术领域。定子铁芯包括多层同轴层叠设置的定子层；每层定子层包括多个定子冲片，多个定子冲片绕定子铁芯的轴线首尾依次相连，定子层中任意相邻两个定子冲片的连接处形成拼接缝；在定子铁芯的轴向上，至少两层定子层的拼接缝在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，定子铁芯中任意相邻两个定子冲片粘接连接。通过在定子铁芯的轴向上，任意相邻两个定子冲片粘接连接，在定子铁芯的圆周方向上，任意相邻两个定子冲片拼接，形成定子铁芯，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、卡接、焊接，可以使得定子铁芯的制造过程简单，并使制造成本降低。

Description

定子铁芯及其制造方法和电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种定子铁芯及其制造方法和电机。

背景技术

定子铁芯是电机中的重要组成构件，一般是通过将多个定子冲片叠压而成。定子冲片通常采用硅钢片，硅钢片越薄，定子铁芯的铁损就越低，电机的效率也就越高。

相关技术中，定子铁芯包括多层定子层，每层定子层包括多个定子块，每层定子层的定子块的外圆面设置有多条焊接缝，且每层定子层的定子块上的焊接缝的位置不同，每个定子块包括多个定子冲片，每个定子冲片表面设置有绝缘层，每个定子冲片上均设有用于与其他定子冲片拼接的卡扣和卡槽，每个定子冲片的一端设置有卡扣，每个定子冲片的另一端设有卡槽。定子铁芯的制造方法：利用冲压装置将卷材冲压形成定子冲片；多个定子冲片层层叠加，且多个定子冲片之间铆接连接，形成定子块；多个定子块绕定子铁芯的轴线依次拼接，形成定子层；多层定子层通过旋转错位使得焊缝对齐后,整体焊接固定，形成定子铁芯。

然而，相关技术中的定子铁芯,会存在制造过程复杂和制造成本较高的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种定子铁芯及其制造方法和电机，以解决相关技术中的定子铁芯,会存在制造过程复杂和制造成本较高的问题。

第一方面,本发明实施例提供一种定子铁芯，包括多层同轴层叠设置的定子层；

每层所述定子层包括多个定子冲片，多个所述定子冲片绕所述定子铁芯的轴线首尾依次相连，所述定子层中任意相邻两个所述定子冲片的连接处形成拼接缝；

多层所述定子层同轴层叠设置，在所述定子铁芯的轴向上，至少两层所述定子层的拼接缝在垂直于所述定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，所述定子铁芯中任意相邻两个所述定子冲片粘接连接。

可选地，所述定子铁芯中任意两层所述定子层的拼接缝在垂直于所述定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位。

可选地，所述定子冲片包括至少一个冲片部，所述冲片部包括一个轭部和一个齿部，在所述定子铁芯的径向上，所述轭部和所述齿部相连；所述定子层中任意相邻两个所述定子冲片的轭部的连接处为所述拼接缝。

可选地，所述定子铁芯所有所述定子层的内圆直径均相等，所述定子铁芯所有所述定子层的外圆直径均相等。

可选地，所述定子冲片的轭部上设置有多个油道孔，在所述定子铁芯的轴向上，相邻所述定子冲片的油道孔重合；

所述定子冲片的任意相邻两个所述冲片部的轭部和齿部围合出定子槽。

可选地，所述定子铁芯在所述定子铁芯的轴向上任意相邻两个的定子冲片，在所述定子铁芯的圆周方向上相互错位的角度为所述定子槽对应的圆心角的n倍，其中，n为整数，且n≥1。

可选地，所述定子铁芯包括多层第一定子层和至少一层第二定子层，所有所述第二定子层位于多层所述第一定子层之间，所述第一定子层的外圆直径大于所述第二定子层的外圆直径，所述第一定子层的内圆直径等于所述第二定子层的内圆直径。

可选地，每层所述定子层中所述定子冲片的数量大于或等于3。

第二方面,本发明实施例提供一种定子铁芯的制造方法,应用于如上所述的定子铁芯，包括：

利用冲压装置将卷材冲压，形成定子冲片；

在所述定子铁芯的轴向上，任意相邻两个所述定子冲片粘接连接，在所述定子铁芯的圆周方向上，任意相邻两个所述定子冲片拼接，形成所述定子铁芯；

其中，所述定子铁芯包括多层同轴层叠设置的定子层；每层所述定子层包括多个定子冲片，多个所述定子冲片绕所述定子铁芯的轴线首尾依次相连；在所述定子铁芯的轴向上，至少两层所述定子层的拼接缝在垂直于所述定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位。

第三方面,本发明实施例提供一种电机，包括：如上所述的定子铁芯。

本发明实施例提供一种定子铁芯及其制造方法和电机，该定子铁芯包括多层同轴层叠设置的定子层；每层定子层包括多个定子冲片，多个定子冲片绕定子铁芯的轴线首尾依次相连，定子层中任意相邻两个定子冲片的连接处形成拼接缝；在定子铁芯的轴向上，至少两层定子层的拼接缝在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，定子铁芯中任意相邻两个定子冲片粘接连接。通过在定子铁芯的轴向上，任意相邻两个定子冲片粘接连接，在定子铁芯的圆周方向上，任意相邻两个定子冲片拼接，形成定子铁芯，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、卡接、焊接，可以使得定子铁芯的制造过程简单，并使制造成本降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种定子铁芯的结构示意图；

图2为图1中的定子铁芯的部分结构示意图；

图3为图1中的定子层的结构示意图；

图4为图1中的定子冲片的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二种定子铁芯的部分结构示意图；

图6为图5中的定子层的结构示意图；

图7为图5中的定子冲片的结构示意图；

图8为本发明实施例提供第三种定子铁芯的部分结构示意图；

图9为本发明实施例提供一种定子铁芯的制造方法的流程图。

附图标记说明：

10-定子层； 101-拼接缝；

102-油道槽； 11-定子冲片；

111-冲片部； 1111-轭部；

1112-齿部； 112-油道孔；

113-定子槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

正如背景技术所述，定子铁芯会存在制造过程复杂和制造成本较高的问题，经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，定子铁芯需要相邻两个定子冲片之间的铆接、每层定子层的相邻定子块之间的卡接、多层定子层之间的焊接，会使得定子铁芯的制造过程复杂、制造成本较高。

在背景技术中，定子铁芯还会存在定子铁芯铁损较大的问题。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，定子铁芯需要相邻两个定子冲片之间的铆接、每层定子层的相邻定子块之间的卡接、多层定子层之间的焊接，会损坏定子冲片表面的绝缘层，从而会造成相邻两个定子冲片之间导电，进而会使定子铁芯铁损增大。

当定子冲片为超薄的定子冲片，例如厚度为0.2mm的定子冲片时，两个定子冲片之间的铆接和多层定子层之间的焊接，定子冲片的厚度薄会导致铆接和焊接后，变形量过大，无法形成定子铁芯。

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种定子铁芯及其制造方法和电机，通过在定子铁芯的轴向上，任意相邻两个定子冲片粘接连接，在定子铁芯的圆周方向上，任意相邻两个定子冲片拼接，形成定子铁芯，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、卡接、焊接，可以使得定子铁芯的制造过程简单，并使制造成本降低。而且，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、卡接、焊接，不会损坏定子冲片表面的绝缘层，从而会使得相邻两个定子冲片之间绝缘，进而会降低定子铁芯铁损。此外，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、焊接，不会造成超薄的定子冲片变形量过大，从而可以形成定子铁芯。

下面结合具体实施例对本发明实施例提供的定子铁芯及其制造方法和电机进行详细说明。

如图1至图3所示，本发明实施例提供一种定子铁芯，包括多层同轴层叠设置的定子层10；每层定子层10包括多个定子冲片11，多个定子冲片11绕定子铁芯的轴线首尾依次相连，定子层10中任意相邻两个定子冲片11的连接处形成拼接缝101。

在定子铁芯的轴向上，至少两层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，定子铁芯中任意相邻两个定子冲片11粘接连接。

其中，定子铁芯呈圆环柱状，定子层10呈圆环柱状，定子冲片11呈扇形形状。

定子层10的数量可以根据定子铁芯需要进行设置。在定子层10的径向上，定子层10具有内圆直径和外圆直径。定子铁芯所有的定子层10的内圆直径均相等。

定子铁芯所有的定子层10的外圆直径可以相等。在其他方式中，定子铁芯可以存在外圆直径不同的至少两层定子层10。

定子层10中所有的定子冲片11对应的圆心角相等。在其他方式中，定子层10中可以存在圆心角不相等的至少两个定子冲片11。

每层定子层10中定子冲片11的数量大于或等于2。在一些示例中，为了降低定子冲片11在粘接过程中的变形的概率，每层定子层10中定子冲片11的数量大于或等于3。

定子冲片11可以为具有绝缘层的硅钢片，定子冲片11的厚度，在此不做具体设置。在一些示例中，定子冲片11的厚度可以为0.35mm、0.3mm、0.27mm、0.2mm等中的一种。

多个定子冲片11绕定子铁芯的轴线首尾依次相连，形成定子层10。多层定子层10沿着定子铁芯的轴线层叠设置。

在定子铁芯的轴向上，至少两层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，也即是，在定子铁芯的轴向上，定子铁芯中至少两层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影不重合。

在定子铁芯的轴向上，拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位的两层定子层10可以相邻设置，也可以间隔设置。

在定子铁芯的轴向上，定子铁芯中任意相邻两个定子冲片11粘接连接。具体而言，在定子铁芯的轴向上，定子铁芯中任意相邻两个定子冲片11之间可以通过点胶粘接连接，也可以通过接触面均设置粘接胶粘接连接。

在一种可选的实施方式中，在定子铁芯的轴向上，定子铁芯中任意两层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，在定子铁芯的轴向上，定子铁芯中任意相邻两个定子冲片11粘接连接。如此设置，不可以提高定子铁芯强度，还可以减少定子铁芯的定子冲片11厚度不一致引起的厚度差，因为每一个定子冲片11不同位置的厚度均存在微小的误差，当多个定子冲片11粘接在一起形成定子铁芯时误差就会放大，影响电机的运转效率，在定子铁芯的轴向上，定子铁芯中任意两层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位能够减小这种误差。

在另一种可选的实施方式中，定子铁芯包括多组定子组，每组定子组包括至少两层定子层10，每组定子组中的定子层10数量相同，多组定子组同轴层叠设置，在定子铁芯的轴向上，定子组中任意两层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影重合，也即是说，定子组中任意一层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影与定子组中任意另一层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影重合，定子铁芯中任意两组定子组的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，也即说，定子铁芯中任意一组定子组的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影与定子铁芯中任意另一组定子组的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，在定子铁芯的轴向上，定子铁芯中任意相邻两个定子冲片11粘接连接。如此设置，可以提高定子铁芯强度。

本发明实施例提供的定子铁芯，通过在定子铁芯的轴向上，任意相邻两个定子冲片11粘接连接，在定子铁芯的圆周方向上，任意相邻两个定子冲片11拼接，形成定子铁芯，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、卡接、焊接，可以使得定子铁芯的制造过程简单，并使制造成本降低。而且，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、卡接、焊接，不会损坏定子冲片11表面的绝缘层，从而会使得相邻两个定子冲片11之间绝缘，进而会降低定子铁芯铁损。此外，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、焊接，不会造成超薄的定子冲片11变形量过大，从而可以形成定子铁芯。

可选地，如图4所示，定子冲片11包括至少一个冲片部111，冲片部111包括一个轭部1111和一个齿部1112，在定子铁芯的径向上，轭部1111和齿部1112相连；定子层10中任意相邻两个定子冲片11的轭部1111的连接处为拼接缝101。

其中，定子铁芯所有定子层10的内圆直径均相等，定子铁芯所有定子层10的外圆直径均相等。

如图5至图7所示，定子冲片11的轭部1111上设置有多个油道孔112，在定子铁芯的轴向上，相邻定子冲片11的油道孔112重合。在定子铁芯的轴向上，定子冲片11的多个油道孔112形成油道，通过油道内设置冷却油，可以实现对定子铁芯的冷却。

定子冲片11的任意相邻两个冲片部111的轭部1111和齿部1112围合出定子槽113，定子槽113用于缠绕定子绕组。

定子铁芯在定子铁芯的轴向上任意相邻两个的定子冲片11，在定子铁芯的圆周方向上相互错位的角度为定子槽113对应的圆心角的n倍，其中，n为整数，且n≥1。

定子槽113对应的圆心角为定子槽113在定子冲片11上所对应的圆心角。

在一种可选的实施方式中，定子层10包括8个定子冲片11，每个定子冲片11的定子槽113对应的圆心角为5°，定子铁芯在定子铁芯的轴向上任意相邻两个定子冲片，在定子铁芯的圆周方向上相互错位的角度为5°。

在另一种可选的实施方式中，定子层10包括8个定子冲片11，每个定子冲片11的定子槽113对应的圆心角为5°，定子铁芯在定子铁芯的轴向上任意相邻两个定子冲片，在定子铁芯的圆周方向上相互错位的角度为10°。

可选地，如图8所示，定子铁芯存在外圆直径不同的至少两层定子层10。具体而言，定子铁芯包括多层第一定子层和至少一层第二定子层，所有第二定子层位于多层第一定子层之间，第一定子层的外圆直径大于第二定子层的外圆直径，第一定子层的内圆直径等于第二定子层的内圆直径。

其中，定子铁芯的第一定子层和第二定子层围出油道槽102。通过油道槽102内设置冷却油，可以实现对定子铁芯的冷却。

如图9所示，本发明实施例提供一种定子铁芯的制造方法，应用于上述定子铁芯，包括：

S1：利用冲压装置将卷材冲压，形成定子冲片11。

其中，卷材可以为具有绝缘层的硅钢卷材。卷材的厚度，在此不做具体设置。在一些示例中，卷材的厚度可以为0.35mm、0.3mm、0.27mm、0.2mm等中的一种。

S2：在定子铁芯的轴向上，任意相邻两个定子冲片11粘接连接，在定子铁芯的圆周方向上，任意相邻两个定子冲片11拼接，形成定子铁芯。

其中，定子铁芯包括多层同轴层叠设置的定子层10；每层定子层10包括多个定子冲片11，多个定子冲片11绕定子铁芯的轴线首尾依次相连。在定子铁芯的轴向上，至少两层定子层10的拼接缝101在垂直于定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位。

定子层10中任意相邻两个定子冲片11的连接处形成拼接缝101。具体而言，定子冲片11包括至少一个冲片部111，冲片部111包括一个轭部1111和一个齿部1112，在定子铁芯的径向上，轭部1111和齿部1112相连；定子层10中任意相邻两个定子冲片11的轭部1111的连接处为拼接缝101。

在定子铁芯的轴向上，定子铁芯中任意相邻两个定子冲片11之间可以通过点胶粘接连接，也可以通过接触面均设置粘接胶粘接连接。

在定子铁芯的制造过程中，可以一层定子层10制造形成后，再制造下一层定子层10。在其他方式中，也可以多层定子层10同时制造，例如两层定子层10同时制造。

通过在定子铁芯的轴向上，任意相邻两个定子冲片11粘接连接，在定子铁芯的圆周方向上，任意相邻两个定子冲片11拼接，形成定子铁芯，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、卡接、焊接，可以使得定子铁芯的制造过程简单，并使制造成本降低。而且，定子铁芯通过拼接和粘接形成，没有铆接、卡接、焊接，不会损坏定子冲片11表面的绝缘层，从而会使得相邻两个定子冲片11之间绝缘，进而会降低定子铁芯铁损。

可选地，定子铁芯在定子铁芯的轴向上任意相邻两个定子冲片11，在定子铁芯的圆周方向上相互错位。

在一种可选的实施方式中，定子铁芯在定子铁芯的轴向上任意相邻两个定子冲片11，在定子铁芯的圆周方向上相互错位的角度为定子槽113对应的圆心角的n倍，其中，n为整数，且n≥1。

定子槽113对应的圆心角为定子槽113在定子冲片11上所对应的圆心角。

本发明实施例提供一种电机，包括定子铁芯。

其中，本实施例中的定子铁芯和上述任一实施例提供的定子铁芯的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种定子铁芯，其特征在于，包括多层同轴层叠设置的定子层；

每层所述定子层包括多个定子冲片，多个所述定子冲片绕所述定子铁芯的轴线首尾依次相连，所述定子层中任意相邻两个所述定子冲片的连接处形成拼接缝；

在所述定子铁芯的轴向上，至少两层所述定子层的拼接缝在垂直于所述定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位，所述定子铁芯中任意相邻两个所述定子冲片粘接连接。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯中任意两层所述定子层的拼接缝在垂直于所述定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位。

3.根据权利要求2所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子冲片包括至少一个冲片部，所述冲片部包括一个轭部和一个齿部，在所述定子铁芯的径向上，所述轭部和所述齿部相连；所述定子层中任意相邻两个所述定子冲片的轭部的连接处为所述拼接缝。

4.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯所有所述定子层的内圆直径均相等，所述定子铁芯所有所述定子层的外圆直径均相等。

5.根据权利要求4所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子冲片的轭部上设置有多个油道孔，在所述定子铁芯的轴向上，相邻所述定子冲片的油道孔重合；

所述定子冲片的任意相邻两个所述冲片部的轭部和齿部围合出定子槽。

6.根据权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯在所述定子铁芯的轴向上任意相邻两个的定子冲片，在所述定子铁芯的圆周方向上相互错位的角度为所述定子槽对应的圆心角的n倍，其中，n为整数，且n≥1。

7.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯包括多层第一定子层和至少一层第二定子层，所有所述第二定子层位于多层所述第一定子层之间，所述第一定子层的外圆直径大于所述第二定子层的外圆直径，所述第一定子层的内圆直径等于所述第二定子层的内圆直径。

8.根据权利要求1-7任一项所述的定子铁芯，其特征在于，每层所述定子层中所述定子冲片的数量大于或等于3。

9.一种定子铁芯的制造方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的定子铁芯，其特征在于，包括：

利用冲压装置将卷材冲压，形成定子冲片；

在所述定子铁芯的轴向上，任意相邻两个所述定子冲片粘接连接，在所述定子铁芯的圆周方向上，任意相邻两个所述定子冲片拼接，形成所述定子铁芯；

其中，所述定子铁芯包括多层同轴层叠设置的定子层；每层所述定子层包括多个定子冲片，多个所述定子冲片绕所述定子铁芯的轴线首尾依次相连；在所述定子铁芯的轴向上，至少两层所述定子层的拼接缝在垂直于所述定子铁芯的轴线所在的平面内的投影相互错位。

10.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的定子铁芯。

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