CN203589860U - 定子冲片及具有该定子冲片的单相异步电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电动机技术领域，提供了一种定子冲片，包括冲片本体，冲片本体上开设有供转子穿设的中心孔，中心孔的内壁上凹设有若干组嵌线槽组；嵌线槽组包括一个大槽和两个小槽，且同一嵌线槽组的两小槽设于大槽的同一侧；任意两相邻小槽之间的间距均等于任意相邻大槽与小槽之间的间距，且该间距在5.0mm～5.6mm之间；中心孔的直径在70mm～74mm之间。本实用新型还提供了一种单相异步电动机，其包括由多个上述定子冲片叠压而成的定子铁芯。其将嵌线槽设计为尺寸大小不同的大槽和小槽，缩小了槽面积，并增大了相邻两槽之间的间距和增大了中心孔的直径，从而可提高定子的磁路分配均匀性、材料利用率、转动惯量和降低成本。

Description

定子冲片及具有该定子冲片的单相异步电动机

技术领域

本实用新型属于电动机技术领域，尤其涉及一种定子冲片及具有该定子冲片的单相异步电动机。

背景技术

定子和转子是电动机的两个重要部件，其中，定子包括定子铁芯和嵌设于定子铁芯上的定子绕组，定子铁芯由多个定子冲片叠压而成。定子冲片一般包括冲片本体，冲片本体上开设有供转子穿设的中心孔，中心孔的内壁上周向凹设有若干个供定子绕组嵌入安装的嵌线槽。

单相异步电动机是一种小功率的电动机，其广泛应用于家用电器和小型机械设备上。单相异步电动机的定子绕组一般包括主绕组和副绕组，且主绕组和副绕组的结构一般不相同。现有单相异步电动机的定子冲片，在结构设计上存在以下不足之处：

1）现有单相异步电动机的定子冲片上的中心孔直径一般设置得较小，一般在51mm～68mm之间，这样，使得电动机的转动惯量较低。

2）现有单相异步电动机的定子冲片上的嵌线槽，一般设置为形状、大小均相同的槽形；且相邻两嵌线槽之间的间距一般设置得比较小，一般在3.0mm～3.7mm之间。这样，一方面使得嵌线槽的槽形比较单一且槽面积大，进而使得定子绕组的耗用量较大；另一方面使得定子冲片轭部（嵌线槽与冲片本体外壁之间的部分）在圆周上存在分布不均匀的现象，从而造成了磁路分配不均匀、材料利用率低、成本高、电动机效率低、噪声高等问题。

3）定子冲片外形多为简单的方形结构，从而使得定子散热效果较差，这样，电动机在运行过程中温升较高，进而严重影响了电动机的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种定子冲片及具有该定子冲片的单相异步电动机，其旨在解决由于定子冲片结构设计不合理造成定子磁路分配不均匀、定子冲片材料利用率低、成本高、转动惯量低的技术问题。

本实用新型是这样实现的：一种定子冲片，包括冲片本体，所述冲片本体上开设有供转子穿设的中心孔，所述中心孔的内壁上等间隔凹设有若干组嵌线槽组，所述嵌线槽组包括一个大槽和两个小槽，且同一所述嵌线槽组的两所述小槽设于所述大槽的同一侧；任意相邻两所述小槽之间的间距均等于任意相邻所述大槽与所述小槽之间的间距，且该间距在5.0mm～5.6mm之间；所述中心孔的直径在70mm～74mm之间。

优选地，所述大槽为圆底槽，其包括与所述中心孔连通的第一槽口、凹设于所述中心孔内壁实体侧的第一圆弧槽底和连接于所述第一槽口与所述第一圆弧槽底之间的第一中间槽段，且所述第一槽口的宽度在1.5mm～2.2mm之间，所述第一圆弧槽底的半径在3.0mm～3.3mm之间。

进一步地，于所述第一槽口与所述第一中间槽段之间还设有第一过渡槽肩，所述第一过渡槽肩到所述中心孔内壁之间的距离在0.6mm～0.8mm之间，所述第一中间槽段到所述中心孔内壁之间的距离在1.05mm～1.5mm之间，所述第一圆弧槽底到所述中心孔内壁之间的距离在8.05mm～10.5mm之间。

优选地，所述小槽为圆底槽，其包括与所述中心孔连通的第二槽口、凹设于所述中心孔内壁实体侧的第二圆弧槽底和连接于所述第二槽口与所述第二圆弧槽底之间的第二中间槽段，且所述第二槽口的宽度在1.5mm～2.2mm之间，所述第二圆弧槽底的半径在2.8mm～3.0mm之间。

进一步地，于所述第二槽口与所述第二中间槽段之间还设有第二过渡槽肩，所述第二过渡槽肩到所述中心孔内壁之间的距离在0.6mm～0.8mm之间，所述第二中间槽段到所述中心孔内壁之间的距离在1.05mm～1.5mm之间，所述第二圆弧槽底到所述中心孔内壁之间的距离在6.05mm～8.5mm之间。

优选地，所述冲片本体的外壁轮廓为正八边形结构。

进一步地，所述正八边形结构的四条边缘上朝背对所述中心孔的方向分别向外凸设有四个凸耳，且任意两相邻所述凸耳之间均设有所述正八边形结构的一条边缘，所述凸耳设有供紧固件穿设的通孔。

优选地，所述凸耳的两侧与所述冲片本体外壁之间的连接为光滑圆弧过渡连接。

优选地，所述嵌线槽组设有八组，且八组所述嵌线槽组沿所述中心孔的内壁等间隔均匀环绕设置。

进一步地，本实用新型还提供了一种单相异步电动机，包括定子铁芯，所述定子铁芯由多个上述的定子冲片叠压而成。

本实用新型提供的定子冲片及具有该定子冲片的单相异步电动机，通过将嵌线槽设计为尺寸大小不同的大槽和小槽并合理设计其分布位置，一方面可提高了嵌线槽的利用率（尤其利于提高用于同时嵌装主绕组和副绕组的嵌线槽组的利用率）；另一方面可缩小嵌线槽的槽面面积，且其通过增大相邻两槽之间的间距，可进一步有效缩小嵌线槽的槽面面积，这样，可减少定子绕组用量，提高材料利用率、节约成本，并使得定子冲片轭部在圆周上的分布比较均匀，齿部（嵌线槽与嵌线槽之间的部分）和轭部（嵌线槽与冲片本体外壁之间的部分）的磁路分配密度适中，从而利于降低电动机的噪声和提高电动机的效率。同时，其通过增大中心孔的直径，可增大电动机的转动惯量，从而利于保证电动机转速的稳定性，进而利于提高电动机的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的定子冲片的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的嵌线槽组的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的定子冲片的尺寸分布示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的定子冲片，既可适用于主绕组和副绕组相差较大的单相异步电动机，也可适用于主绕组和副绕组相同或带抽头调速的单相异步电动机。

如图1～3所示，本实用新型实施例提供的定子冲片，包括冲片本体1，冲片本体1上开设有供转子（图未示）穿设的中心孔11，中心孔11的内壁上等间隔凹设有若干组供定子绕组（图未示）嵌入安装的嵌线槽组12，嵌线槽组12包括一个大槽121和两个小槽122，且同一嵌线槽组12的两小槽122设于大槽121的同一侧；任意相邻两小槽122之间的间距（相邻两小槽122之间的最小距离）均等于任意相邻大槽121与小槽122之间的间距，即任意两相邻槽（相邻的两小槽122或相邻的大槽121与小槽122）在中心孔11内壁圆周方向上的间距L1均相等，且该间距L1在5.0mm～5.6mm之间；中心孔11的直径Φ1在70mm～74mm之间。任意两相邻槽（相邻的两小槽122或相邻的大槽121与小槽122）在中心孔11内壁圆周方向上的间距L1均相等，是指任意相邻两槽之间的间距在中心孔11内壁上的投影弧长均相等。小槽122的设置，可缩小嵌线槽的整体槽面面积，并可增大相邻两槽之间的间距L1。其将相邻两小槽122的间距和相邻大槽121与小槽122之间的间距设置为相等，且使该间距L1在5.0mm～5.6mm之间，这样，一方面可利于统一各相邻两槽之间的间距L1尺寸，从而利于简化定子冲片的设计加工过程；另一方面可使定子冲片的磁路分布比较均匀。本实用新型实施例提供的定子冲片，通过将嵌线槽设计为尺寸大小不同的大槽121和小槽122，一方面可提高嵌线槽的利用率（尤其利于提高用于同时嵌装主绕组和副绕组的嵌线槽组的利用率）；另一方面可缩小嵌线槽的槽面面积，且其通过增大相邻两槽之间的间距L1，可进一步有效缩小嵌线槽的槽面面积，这样，可减少定子绕组用量，可提高材料利用率、节约成本，并使得定子冲片轭部在圆周上的分布比较均匀，齿部（嵌线槽与嵌线槽之间的部分）和轭部（嵌线槽与冲片本体1外壁之间的部分）的磁路分配密度适中，从而利于提高降低电动机的噪声和提高电动机的效率。同时，其通过增大中心孔11的直径Φ1，可增大电动机的转动惯量，从而利于保证电动机转速的稳定性，进而利于提高电动机的效率。

优选地，如图2所示，大槽121为圆底槽，其包括与中心孔11连通的第一槽口1211、凹设于中心孔11内壁实体侧的第一圆弧槽底1212和连接于第一槽口1211与第一圆弧槽底1212之间的第一中间槽段1213，且第一槽口1211的宽度（即第一槽口1211在中心孔11内壁圆周方向上的投影宽度）K1在1.5mm～2.2mm之间，第一圆弧槽底1212的半径R1在3.0mm～3.3mm之间。由于在槽满率相同的情况下定子绕组在圆底槽内的嵌入安装比在平底槽的嵌入安装容易，故，将大槽121设置为圆底槽，可便于定子绕组在大槽121内的嵌入安装；同时，由于圆底槽的模具比平底槽的模具更易于制造，故，将大槽121设置为圆底槽，可简化大槽121的模具设计加工过程和降低定子冲片的加工成本。本实施例，通过优化设计第一槽口1211的宽度K1和第一圆弧槽底1212的半径R1的尺寸，可便于定子绕组在大槽121内的嵌入安装，并利于提高定子绕组嵌装于大槽121内的利用率，从而可使定子绕组在大槽121内的分布更加合理。

进一步地，如图2和图3所示，于第一槽口1211与第一中间槽段1213之间还设有第一过渡槽肩1214，第一过渡槽肩1214到中心孔11内壁之间的距离在0.6mm～0.8mm之间，第一中间槽段1213到中心孔11内壁之间的距离在1.05mm～1.5mm之间，第一圆弧槽底1212到中心孔11内壁之间的距离在8.05mm～10.5mm之间；即第一过渡槽肩1214沿中心孔11径向凹设的深度（即第一过渡槽肩1214在中心孔11直径方向上的投影长度）H3在0.45mm～0.7mm之间，第一槽口1211沿中心孔11径向凹设的深度（即第一槽口1211在中心孔11直径方向上的投影长度）H4在0.6mm～0.8mm之间，第一中间槽段1213沿中心孔11径向凹设的深度（即第一中间槽段1213在中心孔11直径方向上的投影长度）H1在7.0mm～9.0mm之间，与各大槽121的第一圆弧槽底1212相切的圆的直径Φ3在94mm～96mm之间。第一过渡槽肩1214的设置，可使第一槽口1211与第一中间槽段1213之间的过渡槽段倾斜度比较缓和，且利于控制第一槽口1211的宽度K1尺寸、第一槽口1211的深度H4及第一中间槽段1213的深度H1。本实施例，通过优化设计第一过渡槽肩1214的深度H3、第一槽口1211的深度H4和第一中间槽段1213的深度H1的尺寸，可给定子绕组在大槽121内的嵌入安装带来便利，并利于提高定子绕组嵌装于大槽121内的槽满率，从而可使定子绕组在大槽121内的分布更加合理。

优选地，如图2，小槽122为圆底槽，其包括与中心孔11连通的第二槽口1221、凹设于中心孔11内壁实体侧的第二圆弧槽底1222和连接于第二槽口1221与第二圆弧槽底1222之间的第二中间槽段1223，且第二槽口1221的宽度（即第二槽口1221在中心孔11内壁圆周方向上的投影宽度）K2在1.5mm～2.2mm之间，第二圆弧槽底1222的半径R2在2.8mm～3.0mm之间。与大槽121的设计原理相似，将小槽122设计为圆底槽，一方面可便于定子绕组在小槽122内的嵌入安装；另一方面可简化小槽122的模具设计加工过程和降低定子冲片的加工成本。本实施例，通过优化设计第二槽口1221的宽度K2和第二圆弧槽底1222的半径R2的尺寸，可便于定子绕组在小槽122内的嵌入安装，并利于提高定子绕组嵌装于小槽122内的槽满率，从而可使定子绕组在小槽122内的分布更加合理。

进一步地，如图2和图3所示，于第二槽口1221与第二中间槽段1223之间还设有第二过渡槽肩1224，第二过渡槽肩1224到中心孔11内壁之间的距离在0.6mm～0.8mm之间，第二中间槽段1223到所述中心孔11内壁之间的距离在1.05mm～1.5mm之间，第二圆弧槽底1222到中心孔11内壁之间的距离在6.05mm～8.5mm之间；即第二过渡槽肩1224沿中心孔11径向凹设的深度（即第二过渡槽肩1224在中心孔11直径方向上的投影长度）H5在0.45mm～0.7mm之间，第二槽口1221沿中心孔11径向凹设的深度（即第二槽口1221在中心孔11直径方向上的投影长度）H6在0.6mm～0.8mm之间，第二中间槽段1223沿中心孔11径向凹设的深度（即第二中间槽段1223在中心孔11直径方向上的投影长度）H2在5.0mm～7.0mm之间，与各小槽122的第二圆弧槽底1222相切的圆的直径Φ4在90mm～92mm之间。第二过渡槽肩1224的设置，可使第二槽口1221与第二中间槽段1223之间的过渡槽段倾斜度比较缓和，且利于控制第二槽口1221的宽度K2尺寸、第二槽口1221的深度H6尺寸及第二中间槽段1223的深度H2尺寸。本实施例，通过优化设计第二过渡槽肩1224的深度H5、第二槽口1221的深度H6和第二中间槽段1223的深度H2的尺寸，可给定子绕组在小槽122内的嵌入安装带来便利，并利于提高定子绕组嵌装于小槽122内的利用率，从而可使定子绕组在小槽122内的分布更加合理。

更优选地，任意相邻两槽的间距L1为5.4mm；中心孔11的直径Φ1为72mm之间；第一槽口1211的宽度K1为2.2mm、第一圆弧槽底1212的半径R1为3.11mm、第一过渡槽肩1214的深度H3为0.5mm、第一槽口1211的深度H4为0.7mm、第一中间槽段1213的深度H1为7.3mm、第二槽口1221的宽度K2为2.2mm、第二圆弧槽底1222的半径R2为2.85mm、第二过渡槽肩1224的深度H5为0.5mm、第二槽口1221的深度H6为0.7mm、第二中间槽段1223的深度H2为5.3mm、与各大槽121的第一圆弧槽底1212相切的圆的直径Φ3在94mm～96mm之间，与各小槽122的第二圆弧槽底1222相切的圆的直径Φ4在90mm～92mm之间。本实施例，通过优化大槽121和小槽122的各尺寸值，可使定子绕组嵌装于大槽121及小槽122内的利用率较高，并可使磁路的分布较均匀，进而利于降低电动机的噪声和提高电动机的效率。

优选地，如图1和图3所示，冲片本体1的外壁轮廓为正八边形结构，这样，一方面利于增加由该定子冲片制成的定子铁芯的表面积，从而利于提高定子的散热效果，利于降低电动机的温升，进而利于保证电动机的使用寿命；另一方面利于提高轭部在圆周上分布的均匀性，从而利于提高磁路分配的均匀性，进而利于降低电动机的噪声和提高电动机的效率。优选地，正八边形结构的对边距离（正八边形结构的内切圆）在105mm～115mm之间，这样，可使得磁路在槽部与轭部上的分布比较均匀。更为优选地，正八边形结构的对边距离为108mm，即L2=L3=L4=L5=108mm。

进一步地，如图1和图3所示，正八边形结构的四条边缘上朝背对中心孔11的方向分别向外凸设有四个凸耳2，且任意两相邻凸耳2之间均设有正八边形结构的一条边缘，即凸设有凸耳2的正八边形结构的四条边缘为四条互不相邻边缘；凸耳2设有供紧固件穿设的通孔21。凸耳2的设置，主要用于实现由该定子冲片制成的定子在电动机机体上的安装。具体安装时，紧固件穿过凸耳2上的通孔21与电动机的机体固定连接。优选地，凸耳2的外接圆直径Φ2在135mm～140mm之间，更为优选地，凸耳2的外接圆直径Φ2为137mm。

优选地，如图1和图3所示，凸耳2的两侧与冲片本体1外壁之间的连接为光滑圆弧过渡连接，即凸耳2的两侧均通过光滑过渡弧段22连接冲片本体1的外壁。这样，一方面可避免应力集中现象，另一方面利于提高由该定子冲片制成的定子铁芯的表面积，从而利于提高定子的散热效果，利于降低电动机的温升，进而利于保证电动机的使用寿命。优选地，凸耳2侧部与冲片本体1外壁之间的光滑过渡弧段22半径R3在4mm～7mm之间。更为优选地，凸耳2侧部与冲片本体1外壁之间的光滑过渡弧段22半径R3为7mm。

优选地，如图1和图3所示，嵌线槽组12设有八组，且八组嵌线槽组12沿中心孔11的内壁等间隔均匀环绕设置，即任意相邻两嵌线槽组12之间的间距在中心孔11内壁上的投影弧长均相等，大槽121和小槽122相对于第一中心线101和第二中心线102均对称分布。

进一步地，本实用新型实施例还提供了一种单相异步电动机，包括外壳（图未示）、转子和定子，定子包括定子铁芯和嵌设于定子铁芯上的定子绕组（图未示），定子铁芯由多个上述的定子冲片叠压而成，定子绕组包括主绕组和副绕组。定子安装于外壳内，转子转动安装于定子的中心孔11内，外壳的两端均设有供转子穿设的轴承室（图未示），轴承室内装设有用于支撑转子的轴承（图未示）。优选地，轴承室可与外壳通过注塑一体成型，这样利于提高轴承室的加工精度，并可免除机加工工序和提高电动机的装配效率。当然了，具体应用中，轴承室与外壳也可分为两个独立的部件，外壳的两端分别设有供轴承室嵌入安装的凹腔，且轴承室可由金属材料制成，外壳可由非金属绝缘材料制成。本实用新型实施例提供的单相异步电动机，由于其定子铁芯采用上述的定子冲片制成，故而，增大了电动机的转动惯量、降低了电动机的生产成本、降低了电动机的噪声、提升了电动机的效率，并提高了定子的散热效果、降低了电动机的温升。

本实用新型实施例提供的单相异步电动机，可以适用于抽油烟机、洗衣机、风机、干衣机等家用电器的电动机上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定子冲片，包括冲片本体，所述冲片本体上开设有供转子穿设的中心孔，所述中心孔的内壁上等间隔凹设有若干组嵌线槽组，其特征在于：所述嵌线槽组包括一个大槽和两个小槽，且同一所述嵌线槽组的两所述小槽设于所述大槽的同一侧；任意相邻两所述小槽之间的间距均等于任意相邻所述大槽与所述小槽之间的间距，且该间距在5.0mm～5.6mm之间；所述中心孔的直径在70mm～74mm之间。

2.如权利要求1所述的定子冲片，其特征在于：所述大槽为圆底槽，其包括与所述中心孔连通的第一槽口、凹设于所述中心孔内壁实体侧的第一圆弧槽底和连接于所述第一槽口与所述第一圆弧槽底之间的第一中间槽段，且所述第一槽口的宽度在1.5mm～2.2mm之间，所述第一圆弧槽底的半径在3.0mm～3.3mm之间。

3.如权利要求2所述的定子冲片，其特征在于：于所述第一槽口与所述第一中间槽段之间还设有第一过渡槽肩，所述第一过渡槽肩到所述中心孔内壁之间的距离在0.6mm～0.8mm之间，所述第一中间槽段到所述中心孔内壁之间的距离在1.05mm～1.5mm之间，所述第一圆弧槽底到所述中心孔内壁之间的距离在8.05mm～10.5mm之间。

4.如权利要求1至3任一项所述的定子冲片，其特征在于：所述小槽为圆底槽，其包括与所述中心孔连通的第二槽口、凹设于所述中心孔内壁实体侧的第二圆弧槽底和连接于所述第二槽口与所述第二圆弧槽底之间的第二中间槽段，且所述第二槽口的宽度在1.5mm～2.2mm之间，所述第二圆弧槽底的半径在2.8mm～3.0mm之间。

5.如权利要求4所述的定子冲片，其特征在于：于所述第二槽口与所述第二中间槽段之间还设有第二过渡槽肩，所述第二过渡槽肩到所述中心孔内壁之间的距离在0.6mm～0.8mm之间，所述第二中间槽段到所述中心孔内壁之间的距离在1.05mm～1.5mm之间，所述第二圆弧槽底到所述中心孔内壁之间的距离在6.05mm～8.5mm之间。

6.如权利要求1至3任一项所述的定子冲片，其特征在于：所述冲片本体的外壁轮廓为正八边形结构。

7.如权利要求6所述的定子冲片，其特征在于：所述正八边形结构的四条边缘上朝背对所述中心孔的方向分别向外凸设有四个凸耳，且任意两相邻所述凸耳之间均设有所述正八边形结构的一条边缘，所述凸耳设有供紧固件穿设的通孔。

8.如权利要求7所述的定子冲片，其特征在于：所述凸耳的两侧与所述冲片本体外壁之间的连接为光滑圆弧过渡连接。

9.如权利要求1所述的定子冲片，其特征在于：所述嵌线槽组设有八组，且八组所述嵌线槽组沿所述中心孔的内壁等间隔均匀环绕设置。

10.一种单相异步电动机，包括定子铁芯，其特征在于：所述定子铁芯由多个如权利要求1～9任一项所述的定子冲片叠压而成。

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