CN204597648U - 定子冲片、定子铁芯、定子及电机 - Google Patents
定子冲片、定子铁芯、定子及电机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型适用于电机领域，提供了定子冲片、定子铁芯、定子及电机，其中，定子冲片包括冲片本体，冲片本体上设有中空内孔和若干个环绕设于中空内孔外周的绕线槽，绕线槽为平底槽，冲片本体的外接圆直径为90mm-100mm，中空内孔的直径为60mm-68mm。本实用新型，优化了定子冲片的结构，降低了绕线槽的槽满率，从而利于实现电机的自动化生产；且其在满足同等电机性能要求的前提下，减少了定子绕组和定子铁芯的原材料用量，降低了电机的材料成本；同时，其还提高了定子齿部磁密与轭部磁密的均匀性，提高了单台电机材料的利用率，实现了电机效率的大幅提升，降低了电机的振动、噪音大、漏磁系数和温升，延长了电机的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电机领域，尤其涉及定子冲片、由该定子冲片制成的定子铁芯、由该定子铁芯制成的定子及由该定子制成的电机。
背景技术
传统空调风扇电动机的定子冲片中，绕线槽一般采用圆底槽结构，且定子冲片的外圆直径一般为92mm～98mm，中空内孔的内圆直径一般为55mm-60mm，该定子冲片结构在具体应用中存在以下不足之处：
1)为了满足电机设计性能的要求，其绕线槽的槽满率会很高，这样，不利于实现电机的自动化生产。
2)该定子冲片结构存在材料用量多、成本高的问题。
3)采用该定子冲片制成的电机存在性能差、振动大、噪音大的问题。
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，提供了定子冲片、定子铁芯、定子及电机，其解决了由于现有空调风扇电机中定子冲片结构设计不合理而产生电机难以实现自动化生产、电机材料成本高、电机性能差、电机振动大、电机噪音大的技术问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：定子冲片，包括冲片本体，所述冲片本体上设有中空内孔和若干个环绕设于所述中空内孔外周的绕线槽，所述绕线槽为平底槽，所述冲片本体的外接圆直径为90mm-100mm，所述中空内孔的直径为60mm-68mm。
优选地，所述绕线槽包括靠近所述中空内孔的槽口、远离所述中空内孔的槽底、位于所述槽口与所述槽底之间的槽肩和位于所述槽肩与所述槽底之间的槽体，所述槽底具有朝向所述中空内孔的平整底面。
优选地，所述槽口从所述中空内孔所在侧以等宽度的形式朝向所述槽肩所在侧延伸，且所述槽口沿所述冲片本体周向延伸的宽度为1.3mm～2.1mm，所述槽口沿所述冲片本体径向延伸的高度为0.2mm～0.8mm。
优选地，所述槽肩从所述槽口所在侧以宽度逐渐变大的形式朝向所述槽体所在侧倾斜延伸，所述槽肩之靠近所述槽体的一端沿所述冲片本体周向延伸的宽度为4.0mm～5.0mm，所述槽肩沿所述冲片本体径向延伸的高度为0.6mm～1.4mm。
优选地，所述槽体从所述槽肩所在侧以宽度逐渐变大的形式朝向所述槽底所在侧倾斜延伸，所述槽体沿所述冲片本体径向延伸的高度为8.04mm～8.84mm；所述槽底沿所述冲片本体周向延伸的宽度为6.0mm～7.4mm。
优选地，所述绕线槽的数量为二十四个，且各所述平整底面都位于直径为80mm-88mm的同一圆周上。
优选地，所述冲片本体的外边缘包括若干个弧面和若干个切平面，各所述弧面和各所述切平面沿周向交替设置，且各所述切平面两两相对设置，且各所述弧面都位于直径为95mm-100mm的同一圆周上，任意两相对的所述切平面之间的距离都为90mm-94mm。
进一步地，本实用新型还提供了定子铁芯，其由多个上述的定子冲片叠压而成。
进一步地，本实用新型还提供了定子，其包括上述的定子铁芯和设于所述定子铁芯上的定子绕组。
进一步地，本实用新型还提供了电机，其包括上述的定子和与所述定子转动配合的转子。
本实用新型提供的定子冲片、定子铁芯、定子及电机，通过将定子冲片的绕线槽设计为平底槽，并将冲片本体的外接圆直径设为90mm-100mm、将中空内孔的直径设为60mm-68mm，从而优化了绕线槽的结构，并增大了中空内孔的直径，达到了优化定子冲片结构的目的。当将本实用新型提供的定子冲片、定子铁芯、定子及电机应用于空调风扇中时，与传动空调风扇电机相比，本实用新型具有如下有益效果：1)降低了绕线槽的槽满率，利于实现电机的自动化生产；2)在满足同等电机性能要求的前提下，减少了定子绕组和定子铁芯的原材料用量，降低了电机的材料成本；3)使得定子齿部的磁密和轭部的磁密趋于平衡，提高了单台电机材料的利用率，实现了电机效率的大幅提升，并有效解决了因定子齿轭磁密分布不均匀而产生电机振动大、电机噪音大的问题；4)降低了电机的漏磁系数和温升，延长了电机的使用寿命。
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绕线槽的结构示意图。
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。
需要说明的是，当一个元件被描述为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被描述为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，以下实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
本实用新型实施例提供的定子冲片1、定子铁芯、定子及电机优选适用于空调风扇电机中，并成功解决了由于现有空调风扇电机中定子冲片1结构设计不合理而产生电机难以实现自动化生产、电机材料成本高、电机性能差、电机振动大、电机噪音大的技术问题。当然了，具体应用中，本实用新型实施例提供的定子冲片1、定子铁芯、定子及电机并不限于应用于空调风扇电机中。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的定子冲片1，包括冲片本体11，冲片本体11上设有中空内孔12和若干个环绕设于中空内孔12外周的绕线槽13，绕线槽13为平底槽，冲片本体11的外接圆直径D1为90mm-100mm，中空内孔12的直径D2为60mm-68mm。本实施例提供的定子冲片1，通过将绕线槽13设为平底槽、并将中空内孔12的直径D2增大至60mm-68mm，突破了常规空调风扇电机中定子冲片1的结构设计，这样，一方面降低了绕线槽13的槽满率，利于实现电机的自动化生产；另一方面在满足同等电机性能要求的前提下，减少了定子绕组和定子铁芯的原材料用量，降低了电机的材料成本；再一方面使得定子齿部112的磁密和轭部111的磁密趋于平衡，提高了单台电机材料的利用率，实现了电机效率的大幅提升，并有效解决了因定子齿轭磁密分布不均匀而产生电机振动大、电机噪音大的问题；同时，还降低了电机的漏磁系数和温升，延长了电机的使用寿命。
具体地，冲片本体11包括轴向封闭的轭部111和若干个间隔凸设于轭部111内壁上的齿部112，任意相邻两齿部112之间形成一个绕线槽13，各齿部112之远离轭部111的端部围合形成中空内孔12。
优选地，绕线槽13包括靠近中空内孔12的槽口131、远离中空内孔12的槽底132、位于槽口131与槽底132之间的槽肩133和位于槽肩133与槽底132之间的槽体134，槽底132具有朝向中空内孔12的平整底面1321，平整底面1321上各点到冲片本体11中心的距离都相等。本实施例，将槽底132之朝向中空内孔12的表面设为平整表面，一方面可利于降低绕线槽13的槽满率，从而利于实现电机的自动化生产；另一方面在满足同等电机性能要求的前提下，减少了定子绕组和定子铁芯的原材料用量，降低了电机的材料成本；再一方面使得定子齿部112的磁密和轭部111的磁密趋于平衡，提高了单台电机材料的利用率，实现了电机效率的大幅提升，并有效解决了因定子齿部112磁密与轭部111磁密分布不均匀而产生电机振动大、电机噪音大的问题。
优选地，槽口131从中空内孔12所在侧以等宽度的形式朝向槽肩133所在侧延伸，即，槽口131为宽度相等的直槽口131，且槽口131沿冲片本体11周向延伸的宽度L1为1.3mm～2.1mm，槽口131沿冲片本体11径向延伸的高度H1为0.2mm～0.8mm。此处，通过对槽口131进行优化设计，一方面可利于降低电机的漏磁系数和温升，从而利于延长电机的使用寿命；另一方面可利于提高定子齿部112磁密与轭部111磁密分布的均匀性。
优选地，槽肩133从槽口131所在侧以宽度逐渐变大的形式朝向槽体134所在侧倾斜延伸，即槽肩133为宽度不等的斜槽肩133，槽肩133之靠近槽体134的一端沿冲片本体11周向延伸的宽度L2为4.0mm～5.0mm，槽肩133沿冲片本体11径向延伸的高度H2为0.6mm～1.4mm。此处，通过对槽肩133进行优化设计，一方面可利于降低电机的漏磁系数和温升，从而利于延长电机的使用寿命；另一方面可利于提高定子齿部112磁密与轭部111磁密分布的均匀性；再一方面利于降低绕线槽13的槽满率，进而利于实现电机的自动化生产。
优选地，槽体134从槽肩133所在侧以宽度逐渐变大的形式朝向槽底132所在侧倾斜延伸，即槽体134为宽度不等的斜槽体134，槽体134沿冲片本体11径向延伸的高度H3为8.04mm～8.84mm；槽底132沿冲片本体11周向延伸的宽度L3为6.0mm～7.4mm。此处，通过对槽体134进行优化设计，一方面可利于提高定子齿部112磁密与轭部111磁密分布的均匀性；另一方面可利于降低绕线槽13的槽满率，进而利于实现电机的自动化生产。
优选地，绕线槽13的数量为二十四个，且各平整底面1321都位于直径D3为80mm-88mm的同一圆周上，这样，可使得定子冲片1上绕线槽13、齿部112和轭部111的分布更合理化，从而利于提高定子齿部112磁密与轭部111磁密分布的均匀性；并利于降低绕线槽13的槽满率，以利于实现电机的自动化生产；同时，在满足同等电机性能要求的前提下，还利于减少定子绕组和定子铁芯的原材料用量，进而利于降低电机的材料成本。
优选地，为了进一步优化定子冲片1的结构，槽口131与槽肩133的交汇处还设有半径为0.2mm的第一过渡圆角R1，槽肩133与槽体134的交汇处还设有半径为0.5mm的第二过渡圆角R2，槽体134与槽底132的交汇处还设有半径为0.5mm的第三过渡圆角R3。
优选地，冲片本体11的外边缘包括若干个弧面1101和若干个切平面1102，各弧面1101和各切平面1102沿周向交替设置，且各切平面1102两两相对设置，且各弧面1101都位于直径D1为95mm-100mm的同一圆周上，任意两相对的切平面1102之间的距离L4都为90mm-94mm。本实施例中，冲片本体11的外廓形状可通过对一圆形冲片切边得到。其结构简单、易于制造。切平面1102的设置，一方面可去除定子冲片1上的非磁路部分，降低了定子冲片1的材料用量，另一方面利于提高齿部112磁密与轭部111磁密分布的均匀性；再一方面利于定子铁芯在自动化生产中的定位、夹持。
具体地，切平面1102成对设置，即切平面1102的数量为偶数个，且各切平面1102两两对称设于冲片本体11中心的两侧。切平面1102的数量优选为2～6个，作为本实施例的一较佳实施方案，切平面1102的数量为4个。
优选地，冲片本体11上还设有若干个扣楔14，当将多个定子冲片1叠压形成定子铁芯时，各相邻定子冲片1之间可通过各扣楔14卡扣连接，从而利于提高各定子冲片1的结合可靠性。具体地，扣楔14的数量可为4～12个，作为本实施例的一较佳实施方案，扣楔14的数量为八个，且八个扣楔14沿周向均匀等间隔分布于冲片本体11的轭部111上。
优选地，定子冲片1沿其轴向延伸的厚度为0.3mm～0.7mm，其结构简单，利于冲压成型。
作为本实用新型实施例的一较佳实施方案，定子冲片1中的各尺寸参数分别如下：绕线槽13设有二十四个，冲片本体11的外接圆直径D1为95mm(即各弧面1101都位于直径D1为95mm的同一圆周上)，中空内孔12的直径D2为64mm，任意两相对的切平面1102之间的距离L4都为93mm，槽口131的宽度L1为1.7mm，槽口131的高度H1为0.5mm，槽肩133之靠近槽体134的一端的宽度L2为4.5mm，槽肩133的高度H2为1.0mm，槽体134的高度H3为8.44mm，槽底132的宽度L3为6.0mm～7.4mm，各平整底面1321都位于直径D3为84mm的同一圆周上，定子冲片1的厚度为0.5mm。采用本实施方案中定子冲片1的尺寸参数，可取得的降低绕线槽13槽满率、降低电机材料成本、提高定子齿轭磁密分布均匀性、提高电机材料利用率、提高电机效率、减小电机振动、减小电机噪音、降低电机漏磁系数、减小电机温升的效果尤为显著。
进一步地，本实用新型实施例还提供了定子铁芯，其由多个上述的定子冲片1沿轴向叠压而成。本实施例提供的定子铁芯，由于采用了上述的定子冲片1，故，一方面降低了定子铁芯的材料成本，另一方面可使得定子铁芯齿部112的磁密和轭部111的磁密趋于平衡，提高了定子铁芯的材料利用率，防止了因定子铁芯齿轭磁密分布不均而产生电机振动大、电机噪音大的问题。
进一步地，本实用新型实施例还提供了定子，其包括上述的定子铁芯和设于定子铁芯上的定子绕组(图未示)，定子绕组具体绕设或者嵌设于绕线槽13内。本实施例提供的定子，由于采用了上述的定子铁芯，故，降低了绕线槽13的槽满率，利于实现定子的自动化生产；且在满足同等电机性能要求的前提下，减少了定子绕组和定子铁芯的原材料用量，进而降低了定子的材料成本。
进一步地，本实用新型实施例还提供了电机，其包括上述的定子和与定子转动配合的转子(图未示)，转子具体可从中空内孔12内穿设安装于定子的内侧。本实施例提供的电机，优选适用于空调风扇中，其由于采用了上述的定子，故，可利于实现电机的自动化生产，并降低了电机的材料成本，提高了单台电机材料的利用率，实现了电机效率的大幅提升，减小了电机运行中产生的振动和噪音，同时，还有效降低了电机的漏磁系数和温升，延长了电机的使用寿命。
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.定子冲片，包括冲片本体，所述冲片本体上设有中空内孔和若干个环绕设于所述中空内孔外周的绕线槽，其特征在于：所述绕线槽为平底槽，所述冲片本体的外接圆直径为90mm-100mm，所述中空内孔的直径为60mm-68mm。
2.如权利要求1所述的定子冲片，其特征在于：所述绕线槽包括靠近所述中空内孔的槽口、远离所述中空内孔的槽底、位于所述槽口与所述槽底之间的槽肩和位于所述槽肩与所述槽底之间的槽体，所述槽底具有朝向所述中空内孔的平整底面。
3.如权利要求2所述的定子冲片，其特征在于：所述槽口从所述中空内孔所在侧以等宽度的形式朝向所述槽肩所在侧延伸，且所述槽口沿所述冲片本体周向延伸的宽度为1.3mm～2.1mm，所述槽口沿所述冲片本体径向延伸的高度为0.2mm～0.8mm。
4.如权利要求3所述的定子冲片，其特征在于：所述槽肩从所述槽口所在侧以宽度逐渐变大的形式朝向所述槽体所在侧倾斜延伸，所述槽肩之靠近所述槽体的一端沿所述冲片本体周向延伸的宽度为4.0mm～5.0mm，所述槽肩沿所述冲片本体径向延伸的高度为0.6mm～1.4mm。
5.如权利要求2至4任一项所述的定子冲片，其特征在于：所述槽体从所述槽肩所在侧以宽度逐渐变大的形式朝向所述槽底所在侧倾斜延伸，所述槽体沿所述冲片本体径向延伸的高度为8.04mm～8.84mm；所述槽底沿所述冲片本体周向延伸的宽度为6.0mm～7.4mm。
6.如权利要求2至4任一项所述的定子冲片，其特征在于：所述绕线槽的数量为二十四个，且各所述平整底面都位于直径为80mm-88mm的同一圆周上。
7.如权利要求1至4任一项所述的定子冲片，其特征在于：所述冲片本体的外边缘包括若干个弧面和若干个切平面，各所述弧面和各所述切平面沿周向交替设置，且各所述切平面两两相对设置，且各所述弧面都位于直径为95mm-100mm的同一圆周上，任意两相对的所述切平面之间的距离都为90mm-94mm。
8.定子铁芯，其特征在于：由多个如权利要求1～7任一项所述的定子冲片叠压而成。
9.定子，其特征在于：包括如权利要求8所述的定子铁芯和设于所述定子铁芯上的定子绕组。
10.电机，其特征在于：包括如权利要求9所述的定子和与所述定子转动配合的转子。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |