CN116526708A - 一种定子铁芯、定子、电机及制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定子铁芯、定子、电机及制造工艺，该定子铁芯包括独立设置的齿部铁芯和多个轭部块；齿部铁芯包括多个呈径向放射型排布的铁芯齿，相邻铁芯齿之间形成铁芯槽，轭部块设置于铁芯槽的末端，轭部块沿铁芯齿的周向均匀分布，铁芯齿与轭部块的咬合部分与轭部块随型。本发明的电机槽口尺寸结构不受限制，且嵌线空间大，可以降低电机端部高度，容易实现自动化，槽满率高，有利于提高电机效率和功率密度。

Description

一种定子铁芯、定子、电机及制造工艺

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、定子、电机及制造工艺。

背景技术

旋转电机已成当下旋转机械不可或缺的动力源，很多行业对电机的高效性也提出了更高要求，而高效性又依赖于电机结构及电机工艺。其中电机的定子铁芯的结构与电机绕组工艺相互约束，现行的整体式定子铁芯分布式绕组成型方式存在电机槽口尺寸受绕组工艺限制大，电机绕组设计可选绕组线径范围小，电机端部高度高，槽满率低，电机效率和功率密度低的问题。

发明内容

本发明提供一种定子铁芯、定子、电机及制造工艺，用以解决现有技术中整体式定子铁芯分布式绕组成型方式存在电机槽口尺寸受绕组工艺限制大，电机绕组设计可选绕组线径范围小，电机端部高度高，槽满率低，导致电机效率和功率密度低的问题，本发明的电机槽口尺寸结构不受限制，且嵌线空间大，可以降低电机端部高度，容易实现自动化，槽满率高，有利于提高电机效率和功率密度。

本发明提供一种定子铁芯，包括独立设置的齿部铁芯和多个轭部块；所述齿部铁芯包括多个呈径向放射型排布的铁芯齿，相邻所述铁芯齿之间形成铁芯槽，所述轭部块设置于所述铁芯槽的末端，所述轭部块沿所述铁芯齿的周向均匀分布，所述铁芯齿与所述轭部块的咬合部分与所述轭部块随型。

根据本发明提供的一种定子铁芯，所述轭部块的第一结构的两边夹角与所述铁芯槽的两边夹角相同，所述轭部块的第二结构的两边夹角小于所述第一结构的两边夹角。

根据本发明提供的一种定子铁芯，所述轭部块的第三结构的两边夹角大于所述第二结构的两边夹角。

根据本发明提供的一种定子铁芯，所述轭部块的第三结构的两边夹角小于所述第二结构的两边夹角。

根据本发明提供的一种定子铁芯，所述铁芯槽为开口槽、闭口槽或半闭口槽。

根据本发明提供的一种定子铁芯，所述轭部块的最大外径大于所述铁芯齿的外径，所述铁芯齿与所述轭部块的咬合部分成过盈配合。

本发明还提供一种定子，包括上述的定子铁芯，还包括设置于所述铁芯槽内的绕组；定子套筒，所述定子铁芯设置于所述定子套筒的内部。

根据本发明提供的一种定子，所述铁芯槽内设置槽绝缘层，所述铁芯齿的端部设置端部绝缘层。

本发明还提供一种电机，包括上述的定子，还包括与所述定子配合的转子。

本发明还提供一种定子的制备方法，包括：

步骤一：在定子铁芯的铁芯槽内设置槽绝缘层，在定子铁芯的铁芯齿的端部设置端部绝缘层；

步骤二：在步骤一得到的定子铁芯的铁芯槽内放置绕组；

步骤三：将轭部块径向推进或轴向插入到步骤二得到的定子铁芯的铁芯槽的末端；

步骤四：在步骤三得到的定子铁芯的内部安装芯轴，轭部块外圆面使用工装径向推进铁芯槽末端，使铁芯齿和轭部块外圆面同心；

步骤五：对步骤四得到的定子铁芯的铁芯槽内的绕组进行端接整形；

步骤六：对步骤五得到的定子铁芯使用绝缘固化胶进行灌封；

步骤七：对步骤六得到的定子铁芯的内径进行加工，以形成开口槽、闭口槽或半闭口槽。

本发明提供的一种定子铁芯、定子、电机及制造工艺，该定子铁芯包括独立设置的齿部铁芯和多个轭部块；齿部铁芯包括多个呈径向放射型排布的铁芯齿，相邻铁芯齿之间形成铁芯槽，轭部块设置于铁芯槽的末端，轭部块铁芯齿沿的周向均匀分布，铁芯齿与轭部块的咬合部分与轭部块随型。本发明的电机槽口尺寸结构不受限制，且嵌线空间大，可以降低电机端部高度，容易实现自动化，槽满率高，有利于提高电机效率和功率密度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种定子铁芯的立体结构图；

图2是本发明提供的另一种定子铁芯的立体结构图；

图3是本发明提供的另一种定子铁芯的立体结构图；

图4是本发明提供的一种定子铁芯的主视图；

图5是本发明提供的一种定子铁芯A部分的局部放大图；

图6是本发明提供的另一种定子铁芯的主视图；

图7是本发明提供的另一种定子铁芯B部分的局部放大图；

图8是本发明提供的另一种定子铁芯的主视图；

图9是本发明提供的另一种定子铁芯C部分的局部放大图；

图10是本发明提供的另一种定子铁芯（铁芯槽为开口槽）的主视图；

图11是本发明提供的另一种定子铁芯（铁芯槽为半闭口槽）的主视图；

图12是本发明提供的一种定子的结构爆炸图；

图13是本发明提供的一种定子的立体结构图。

附图标记：

1：齿部铁芯；2：轭部块；3：铁芯槽；4：定子铁芯；5：定子套筒；6：绕组；7：定子；21：第一结构；22：第二结构；23：第三结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，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。

在本说明书的描述中，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”等的描述意指结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实施例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结合。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。

下面结合图1-图13描述本发明提供的一种定子铁芯、定子、电机及制造工艺。

请参照图1，图1为本发明提供的一种定子铁芯的立体结构图。

请参照图2，图2为本发明提供的另一种定子铁芯的立体结构图。

请参照图3，图3为本发明提供的另一种定子铁芯的立体结构图。

本发明提供一种定子铁芯4，包括独立设置的齿部铁芯1和多个轭部块2；齿部铁芯1包括多个呈径向放射型排布的铁芯齿，相邻铁芯齿之间形成铁芯槽3，轭部块2设置于铁芯槽3的末端，轭部块2沿铁芯齿的周向均匀分布，铁芯齿与轭部块2的咬合部分与轭部块2随型。

考虑到现行的整体式定子铁芯4分布式绕组6成型方式存在电机槽口尺寸限制大，电机绕组6设计可选绕组6线径范围小，电机端部高度高，槽满率低的问题，使得电机效率和功率密度低，为了解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供了一种定子铁芯4，定子铁芯4由齿部铁芯1和多个轭部块2组成，齿部铁芯1的槽口部分可以连接为一体，铁芯齿呈径向放射型，相邻铁芯齿间形成铁芯槽3，可以用于放置绕组6，铁芯槽3沿周向均匀分布，轭部块2设置于铁芯槽3的末端，轭部块2沿铁芯齿的周向均匀分布，铁芯齿与轭部块2的咬合部分与轭部块2随型，能够实现电机槽口尺寸结构不受限制，且嵌线空间大，可以降低电机端部高度，容易实现自动化，槽满率高，有利于提高电机效率和功率密度。

在上述实施例的基础上：

请参照图4，图4为本发明提供的一种定子铁芯的主视图。

请参照图5，图5为本发明提供的一种定子铁芯A部分的局部放大图。

作为一种优选的实施例，轭部块2的第一结构21的两边夹角与铁芯槽3的两边夹角相同，轭部块2的第二结构22的两边夹角小于第一结构21的两边夹角。

在本实施例中，轭部块2的第一结构21的两边夹角与铁芯槽3的两边夹角相同，从而可以限制轭部块2径向向内窜动，轭部块2的第二结构22的两边夹角小于第一结构21的两边夹角，使铁芯槽3末端齿宽较绕组6端大，从而可以限制铁芯齿径向双向窜动，因此保证了定子铁芯4的稳定结构。

需要说明的是，各结构两边夹角以逆时针方向为正角度，顺时针方向为负角度，轭部块2的第二结构22的两边夹角小于第一结构21的两边夹角。

请参照图6，图6为本发明提供的另一种定子铁芯的主视图。

请参照图7，图7为本发明提供的另一种定子铁芯B部分的局部放大图。

作为一种优选的实施例，轭部块2的第三结构23的两边夹角大于第二结构22的两边夹角。

在本实施例中，轭部块2的第一结构21的两边夹角与铁芯槽3的两边夹角相同，轭部块2的第二结构22的两边夹角小于第一结构21的两边夹角，轭部块2的第三结构23的两边夹角大于第二结构22的两边夹角，使铁芯槽3末端齿宽尺寸较绕组所在位置齿宽尺寸大，从而可以限制铁芯齿径向窜动，限制轭部块2径向向内窜动，因此保证了定子铁芯4的稳定结构。

需要说明的是，各结构两边夹角以逆时针方向为正角度，顺时针方向为负角度，轭部块2的第二结构22的两边夹角小于第一结构21的两边夹角，轭部块2的第三结构23的两边夹角大于第二结构22的两边夹角。

请参照图8，图8为本发明提供的另一种定子铁芯的主视图。

请参照图9，图9为本发明提供的另一种定子铁芯C部分的局部放大图。

作为一种优选的实施例，轭部块2的第三结构23的两边夹角小于第二结构22的两边夹角。

在本实施例中，轭部块2的第一结构21的两边夹角与铁芯槽3的两边夹角相同，轭部块2的第二结构22的两边夹角小于第一结构21的两边夹角且轭部块2的第三结构23的两边夹角小于第二结构22的两边夹角，使铁芯槽3末端齿宽尺寸较绕组所在位置齿宽尺寸大，使轭部块第三结构末端尺寸较第二结构尺寸小，从而限制铁芯齿和轭部块2径向窜动，因此保证了定子铁芯4的稳定结构。

需要说明的是，各结构两边夹角以逆时针方向为正角度，顺时针方向为负角度，轭部块2的第二结构22的两边夹角小于第一结构21的两边夹角，轭部块2的第三结构23的两边夹角小于第二结构22的两边夹角。

请参照图10，图10为本发明提供的另一种定子铁芯（铁芯槽为开口槽）的主视图。

请参照图11，图11为本发明提供的另一种定子铁芯（铁芯槽为半闭口槽）的主视图。

作为一种优选的实施例，铁芯槽3为开口槽、闭口槽或半闭口槽。

在本实施例中，齿部铁芯1的槽口部分可以连接为一体，也可以通过对铁芯齿齿顶部的连接部分进行加工，可进一步形成半闭口槽结构，或者开口槽结构，结构简单，灵活性较高。

作为一种优选的实施例，轭部块2的最大外径大于铁芯齿的外径，铁芯齿与轭部块2的咬合部分成过盈配合。

为了进一步提升定子铁芯4结构的可靠性，在本实施例中，轭部块2的最大外径大于铁芯齿的外径，铁芯齿与轭部块2的咬合部分成过盈配合，从而可以限制铁芯齿和轭部块2的周向运动，并且可以增加定子铁芯4的刚性。

本发明还提供一种定子7，包括上述的定子铁芯4，还包括设置于铁芯槽3内的绕组6；定子套筒5，定子铁芯4设置于定子套筒5的内部。

在本实施例中，通过将定子铁芯4设置于定子套筒5的内部，可以实现对齿部铁芯1和轭部块2的圆周约束，结构简单，可以增加定子铁芯4的刚性及可靠性，保证了定子7的结构机械可靠性，进而提升电机运行性能。

作为一种优选的实施例，铁芯槽3内设置槽绝缘层，铁芯齿的端部设置端部绝缘层。

在本实施例中，在铁芯槽3内设置槽绝缘层，铁芯齿的端部设置端部绝缘层，从而起到电气绝缘的作用，结构简单，可靠性较强。

对于本发明提供的一种定子7的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

请参照图12，图12为本发明提供的一种定子的结构爆炸图。

请参照图13，图13为本发明提供的一种定子的立体结构图。

本发明还提供一种电机，包括上述的定子7，还包括与定子7配合的转子。

对于本发明提供的一种电机的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

本发明还提供一种定子7的制造工艺，包括：

步骤一：在定子铁芯4的铁芯槽3内设置槽绝缘层，在定子铁芯4的铁芯齿的端部设置端部绝缘层；

步骤二：在步骤一得到的定子铁芯4的铁芯槽3内放置绕组6；

步骤三：将轭部块2径向推进或轴向插入到步骤二得到的定子铁芯4的铁芯槽3的末端；

步骤四：在步骤三得到的定子铁芯4的内部安装芯轴，轭部块2外圆面使用工装径向推进铁芯槽3末端，使铁芯齿和轭部块2外圆面同心；

步骤五：对步骤四得到的定子铁芯4的铁芯槽3内的绕组6进行端接整形；

步骤六：对步骤五得到的定子铁芯4使用绝缘固化胶进行灌封；

步骤七：对步骤六得到的定子铁芯4的内径进行加工，以形成开口槽、闭口槽或半闭口槽。

可以理解的是，在定子铁芯4的内部设置芯轴，从而使定子铁芯4的结构更加牢靠，更加有利于嵌线，有利于提高电机效率和功率密度。

为了进一步提高定子7的可靠性，可以将定子铁芯4设置于定子套筒5的内部，在制造工艺中可以将该步骤设置在步骤五之后的任一步骤，本发明在此不作特别的限定。

对于本发明提供的一种定子7的制造工艺的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种定子铁芯（4），其特征在于，包括独立设置的齿部铁芯（1）和多个轭部块（2）；所述齿部铁芯（1）包括多个呈径向放射型排布的铁芯齿，相邻所述铁芯齿之间形成铁芯槽（3），所述轭部块（2）设置于所述铁芯槽（3）的末端，所述轭部块（2）沿所述铁芯齿的周向均匀分布，所述铁芯齿与所述轭部块（2）的咬合部分与所述轭部块（2）随型。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯（4），其特征在于，所述轭部块（2）的第一结构（21）的两边夹角与所述铁芯槽（3）的两边夹角相同，所述轭部块（2）的第二结构（22）的两边夹角小于所述第一结构（21）的两边夹角。

3.根据权利要求2所述的定子铁芯（4），其特征在于，所述轭部块（2）的第三结构（23）的两边夹角大于所述第二结构（22）的两边夹角。

4.根据权利要求2所述的定子铁芯（4），其特征在于，所述轭部块（2）的第三结构（23）的两边夹角小于所述第二结构（22）的两边夹角。

5.根据权利要求1所述的定子铁芯（4），其特征在于，所述铁芯槽（3）为开口槽、闭口槽或半闭口槽。

6.根据权利要求1至5任一项所述的定子铁芯（4），其特征在于，所述轭部块（2）的最大外径大于所述铁芯齿的外径，所述铁芯齿与所述轭部块（2）的咬合部分成过盈配合。

7.一种定子（7），其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的定子铁芯（4），还包括：

设置于所述铁芯槽（3）内的绕组（6）；

定子套筒（5），所述定子铁芯（4）设置于所述定子套筒（5）的内部。

8.根据权利要求7所述的定子（7），其特征在于，所述铁芯槽（3）内设置槽绝缘层，所述铁芯齿的端部设置端部绝缘层。

9.一种电机，其特征在于，还包括权利要求7或8所述的定子（7），还包括与所述定子（7）配合的转子。

10.一种定子（7）的制造工艺，其特征在于，包括：

步骤一：在定子铁芯（4）的铁芯槽（3）内设置槽绝缘层，在定子铁芯（4）的铁芯齿的端部设置端部绝缘层；

步骤二：在步骤一得到的定子铁芯（4）的铁芯槽（3）内放置绕组（6）；

步骤三：将轭部块（2）径向推进或轴向插入到步骤二得到的定子铁芯（4）的铁芯槽（3）的末端；

步骤四：在步骤三得到的定子铁芯（4）的内部安装芯轴，轭部块（2）外圆面使用工装径向推进铁芯槽（3）末端，使铁芯齿和轭部块（2）外圆面同心；

步骤五：对步骤四得到的定子铁芯（4）的铁芯槽（3）内的绕组（6）进行端接整形；

步骤六：对步骤五得到的定子铁芯（4）使用绝缘固化胶进行灌封；

步骤七：对步骤六得到的定子铁芯（4）的内径进行加工，以形成开口槽、闭口槽或半闭口槽。