CN206628906U - 提高输出功率的汽车发电机定子总成 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种提高输出功率的汽车发电机定子总成,包括由硅钢带卷绕而成的圆环形的定子铁芯,其环形内缘上具有间隔设置的若干个定子槽和定子齿,定子槽包括沿定子铁芯的半径辐射分布的两圈第一圆槽和第二圆槽,第一圆槽和第二圆槽之间具有连接槽,连接槽与第一圆槽和第二圆槽之间为圆弧形连接,第二圆槽朝向定子铁芯中心的一侧具有槽口;第一圆槽和第二圆槽内分别嵌入定子线圈,所述定子线圈与所述第一圆槽和第二圆槽的内壁之间分别设置圆柱形的绝缘纸,所述槽口处设置绝缘槽楔。本实用新型的定子总成具有良好的绝缘性和使用寿命,应用于发电机具有更高的发电机输出功率。

Description

提高输出功率的汽车发电机定子总成
技术领域
本实用新型属于汽车发电机领域,具体地说,是关于一种提高输出功率的汽车发电机定子总成。
背景技术
定子总成是汽车发电机的基本元件,包括定子铁芯、定子线圈、绝缘纸、绝缘槽楔等。定子总成的使用性能与定子铁芯的结构,定子线圈的绕法及各部分之间的绝缘性能都息息相关。定子铁芯的定子槽的槽满率高,发电机的发电效率好。定子总成各部件之间的绝缘性好,有利于延长定子总成的使用寿命。
定子槽的截面积与电机的槽满率相关,定子槽的截面积过大,发电机效率降低,定子槽的截面积过小,下线困难或不能下线,因此需要设计一个合理的定子槽的截面积。另外,现有的定子铁芯的定子槽为长方体形槽,而将两组定子线圈嵌入定子槽时,容易刮到漆包线,导致线圈短路,降低了定子总成的合格率。另外,发电机的发电效率还与散热性能有关,发电机散热性好,其他条件相同的情况下输出功率高。
因此,有必要对现有的定子总成进行改进,提高发电机输出功率且保证定子总成具有良好的使用性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种提高输出功率的汽车发电机定子总成,以克服现有技术中的上述缺陷,能够提高发电机的输出功率且具有良好的使用性能。
为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
提高输出功率的汽车发电机定子总成,包括由硅钢带卷绕而成的圆环形的定子铁芯,所述定子铁芯的环形内缘上具有间隔设置的若干个定子槽和定子齿,其中:
所述定子槽包括沿定子铁芯的半径辐射分布的两圈第一圆槽和第二圆槽,所述第一圆槽和第二圆槽之间具有连接槽,所述连接槽与第一圆槽和第二圆槽之间为圆弧形连接,所述第二圆槽朝向定子铁芯中心的一侧具有槽口;
所述第一圆槽和第二圆槽内分别嵌入定子线圈,所述定子线圈与第一圆槽、第二圆槽的内壁之间分别设置绝缘纸,所述槽口处嵌入绝缘槽楔;
所述定子铁芯的外径为Φ100mm±0.05~Φ160mm±0.05,内径为Φ80mm±0.04~Φ140mm±0.04,高度为20mm±0.15~35mm±0.15,所述第一圆槽、第二圆槽的直径为4.5~8.0mm,所述定子齿的宽度为4.0~6.0mm,所述槽口的宽度为2.5~4.0mm。
根据本实用新型,所述定子铁芯上具有间隔设置的36个定子槽和36个定子齿,所定子铁芯的外径为Φ128mm±0.05,内径为Φ99mm±0.05,所述第一圆槽、第二圆槽的直径为5.0mm,所述定子齿的最小处的宽度为4.1mm,所述槽口的宽度为3.0mm;
所述定子铁芯由高速冲模具冲压成的具有间隔设置的线槽和齿条的硅钢带卷绕60圈而成,高度为31.5mm。
根据本实用新型,所述定子槽的槽面积为42mm2
根据本实用新型,所述定子铁芯的环形外缘上具有间隔向内凹的若干个第一凹槽和向外凸的凸条。
根据本实用新型,所述第一凹槽的宽度为3.0mm,深度为2.0mm,所述凸条底部的宽度为8.11mm,顶部的宽度为6.63mm。
根据本实用新型,所述定子铁芯在其中部分第一凹槽的中部具有光滑的焊缝。
根据本实用新型,所述定子铁芯的定子齿的末端具有沿垂直方向的第二凹槽。
根据本实用新型,所述第二凹槽的深度为1.0~2.0mm,宽度为3.0~5.0mm。
与现有技术相比,本实用新型具有如下有益技术效果:
1)本实用新型的提高输出功率的汽车发电机定子总成,采用圆弧形的定子槽,提高了槽满率,从而提高了发电机的输出功率。
2)圆弧形的定子槽有利于定子线圈的穿过,不会刮到定子线圈外表面的绝缘漆,保证了定子线圈嵌入定子槽后的绝缘性。
3)定子齿的最小尺寸较大,能够有效保证发电机的力矩,从而保证定子总成的性能。
4)在定子齿的末端开设的第二凹槽,不仅增大了定子铁芯的内表面积,也为热空气提供了散热的通道,使得热空气沿着的定子铁芯内侧的第一凹槽快速地排出,从而有利于提高电机的输出功率。第二凹槽还能起到相当于转子上的磁束整理槽的作用,可减少工艺较难的转子上磁束整理槽的开设,且第二凹槽的开设工艺简单且减少了定子铁芯的用料量。
附图说明
图1是本实用新型的实施例一的结构示意图俯视图。
图2是图1中A部分的局部放大图。
图3是图1的B-B向剖视图。
图4是的实施例二的局部结构示意图俯视图。
图中:1-定子铁芯、2-定子线圈、3-绝缘纸、4-绝缘槽楔、11定子槽、12-定子齿、13-第一凹槽、14-凸条、111-第一圆槽、112-第二圆槽、113-连接槽、114-槽口、41-引出线、121-第二凹槽。
具体实施方式
下面结合附图,以具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。应理解,以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。
如图1和图2所示,根据本实用新型的一个实施例一,提高输出功率的汽车发电机定子总成,包括由硅钢带卷绕60圈而成的圆环形的定子铁芯1,所述定子铁芯1的环形内缘上具有间隔设置的36个定子槽11和36个定子齿12,其中:所述定子槽11包括沿定子铁芯的半径辐射分布的两圈第一圆槽111和第二圆槽112,所述第一圆槽111和第二圆槽112之间具有连接槽113,所述连接槽113与第一圆槽111和第二圆槽112之间为圆弧形连接,所述第二圆槽112朝向定子铁芯中心的一侧具有槽口114。
如图1和图3所示,所述第一圆槽111和第二圆槽112内分别嵌入定子线圈2,所述定子线圈2与所述第一圆槽111和第二圆槽112的内壁之间分别设置绝缘纸3,所述槽口114处设置绝缘槽楔4,所述绝缘纸3为具有缺口的圆柱形。
所述定子铁芯1的外径为Φ128mm±0.05,内径为Φ90mm±0.05,高度为31.5±0.05mm,所述第一圆槽111和第二圆槽112的直径为5.0±0.05mm,所述槽口114的宽度为3.0±0.05mm,所述定子齿12在最小处的宽度为4.1mm。
改变常规的长方形定子槽为相连的两个圆弧形槽,可提高槽满率,从而提高发电机的发电效率。同时圆弧形的定子槽和连接槽能够保证嵌入定子线圈时不会对定子线圈的绝缘漆造成破坏,保证定子总成的绝缘性能。此时,定子齿在最小处的宽度也较大,能够有效保证发电机的力矩,从而保证定子铁芯的使用性能,延长使用寿命。
现有技术中的定子线圈挤压在定子槽内,不同组的定子线圈嵌入时,由于摩擦可能导致漆包线刮落,影响定子总成的使用性能。本实用新型的定子总成在安装时,可在第一圆槽和第二圆槽的内壁嵌入圆柱形的绝缘纸,两绝缘纸在连接槽处相切并将第一圆槽和第二圆槽隔离开,从而将第一圆槽和第二圆槽之间的定子线圈绝缘隔离,有利于定子铁芯穿线后绕组的绝缘稳定性,从而提高定子总成的使用寿命。
进一步地,根据本实用新型,所述定子槽11的槽面积为42mm2
根据实际设计需要,可通过高速冲模具冲压成的具有间隔设置的线槽和齿条的硅钢带卷绕若干圈而成24槽,48槽、72槽或98槽的定子铁芯,此时,所述定子铁芯1的外径为Φ100mm±0.05~Φ160mm±0.05,内径为Φ80mm±0.04~Φ140mm±0.04,高度为20mm±0.15~35mm±0.15,所述第一圆槽111和第二圆槽112的直径为4.5~8.0mm,所述定子齿12的宽度为4.0~6.0mm,槽口114的宽度为2.5~4.0mm。
根据本实用新型,所述定子铁芯1的环形外缘上具有间隔向内凹的若干个第一凹槽13和向外凸的凸条14。通过在定子铁芯1的外表面开设第一凹槽13和凸条14,增大了定子铁芯的外表面积,有利于散热,从而有利于提高电机的输出功率。
进一步地,所述第一凹槽13的宽度为3.0mm,深度为2.0mm,所述凸条14底部的宽度为8.11mm,顶部的宽度为6.63mm。所述第一凹槽13的宽度、深度和凸条14的尺寸可根据实际散热需要而适当变化。
根据上述实施例,所述定子铁芯在其中对称的6个第一凹槽13的中部具有光滑的焊缝(图中未示出)。在此6个第一凹槽处进行焊接形成焊缝,从而将卷绕的硅钢带焊接成结构结实的定子铁芯。
根据本实用新型,所述定子铁芯1的表面涂覆防锈漆涂层。
如图1所示,根据本实用新型,所述定子总成具有6根引出线41,所述6根引出线41分为3组,每一组引出线所处的定子槽相邻;如图1所示的俯视图,从顺时针看,每一根引出线与定子铁芯中心的连线之间的夹角分别为10度、30度、10度、30度、10度。
所述引出线41的长度为65mm。
所述绝缘槽楔为环氧板槽楔,所述绝缘纸为DMD绝缘纸。
如图4所示,根据本实用新型的另一个实施例二,所述定子铁芯1的定子齿12的末端具有沿垂直方向的第二凹槽121。
第二凹槽的开设不仅增大了定子铁芯的内表面积,也为热空气提供了散热的通道,使得热空气沿着的定子铁芯内侧的第一凹槽快速地排出,从而有利于提高电机的输出功率。第二凹槽还能起到相当于转子上的磁束整理槽的作用,可减少工艺较难的转子上磁束整理槽的开设。同时,第二凹槽的开设工艺简单且减少了定子铁芯的用料量。
根据本实用新型,所述第二凹槽121可以为任意形状,例如圆弧形,长方形,T型,优选为圆弧形。圆弧形的第二凹槽具有加工简易的特点。
根据本实用新型,所述第二凹槽121的深度为2.0mm,宽度为4.0mm。所述第二凹槽121的深度和宽度可根据实际得形状确定,深度可以为1.0~2.0mm,宽度可以为3~5.0mm。
根据上述实用新型的具体结构,制备定子总成时,采用如下步骤:
(一)、根据设计的槽数、定子铁芯的内、外径及定子槽的尺寸,设计硅钢带宽度及高速冲模具的模头,然后对硅钢带进行冲压,得到具有间隔设置的线槽和齿条的硅钢带。
(二)、将硅钢带卷绕成定子铁芯,形成相应的定子槽和定子齿,然后在其中一部分的第一凹槽处进行焊接,形成焊缝,从而将卷绕的硅钢带焊接成结构结实的定子铁芯。
(三)、对定子铁芯进行整形,并涂覆防锈漆涂层。
(四)、在第一圆槽内嵌入绝缘纸,并嵌入定子线圈,然后在第二圆槽内嵌入绝缘纸并嵌入定子线圈,最后嵌入绝缘槽楔。
(五)、滴加绝缘漆,干燥后对定子总成的6组引出线进行相间、相地耐压预测试,合格后进行引出线切头。
应用比较例:以现有的常规36槽定子总成和本实施例的36槽定子总成进行比较。
采用常规36槽定子铁芯和上述实施例的36槽定子铁芯,分别用Φ1.3mm的漆包线,8匝,6组,定子线圈为星形连接,制备得到合格的定子总成,然后分别应用于汽车发电机上,其他发电机条件均相同,参数和结果如表1所示:
表1定子总成参数及输出电流
发电机的输出功率与电输出电流成正比。由表1可知,相同条件下,实施例一的输出功率提高约13.8%,实施例二的输出功率提高约18.5%。在其他条件均形同的情况下,本实用新型的定子铁芯制备的定子总成应用于汽车发电机时,汽车发电机具有更高的输出功率。
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述,但其只作为范例,本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此,在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (8)

1.提高输出功率的汽车发电机定子总成,包括由硅钢带卷绕而成的圆环形的定子铁芯,所述定子铁芯的环形内缘上具有间隔设置的若干个定子槽和定子齿,其特征在于,其中:
所述定子槽包括沿定子铁芯的半径辐射分布的两圈第一圆槽和第二圆槽,所述第一圆槽和第二圆槽之间具有连接槽,所述连接槽与第一圆槽和第二圆槽之间为圆弧形连接,所述第二圆槽朝向定子铁芯中心的一侧具有槽口;
所述第一圆槽和第二圆槽内分别嵌入定子线圈,所述定子线圈与第一圆槽、第二圆槽的内壁之间分别设置绝缘纸,所述槽口处嵌入绝缘槽楔;
所述定子铁芯的外径为Φ100mm±0.05~Φ160mm±0.05,内径为Φ80mm±0.04~Φ140mm±0.04,高度为20mm±0.15~35mm±0.15,所述第一圆槽、第二圆槽的直径为4.5~8.0mm,所述定子齿的宽度为4.0~6.0mm,所述槽口的宽度为2.5~4.0mm。
2.根据权利要求1所述的汽车发电机定子总成,其特征在于,所述定子铁芯上具有间隔设置的36个定子槽和36个定子齿,所定子铁芯的外径为Φ128mm±0.05,内径为Φ99mm±0.05,所述第一圆槽、第二圆槽的直径为5.0mm,所述定子齿的最小处的宽度为4.1mm,所述槽口的宽度为3.0mm;
所述定子铁芯由高速冲模具冲压成的具有间隔设置的线槽和齿条的硅钢带卷绕60圈而成,高度为31.5mm。
3.根据权利要求2所述的汽车发电机定子总成,其特征在于,所述定子槽的槽面积为42mm2
4.根据权利要求1-3中任一项所述的汽车发电机定子总成,其特征在于,所述定子铁芯的环形外缘上具有间隔向内凹的若干个第一凹槽和向外凸的凸条。
5.根据权利要求4所述的汽车发电机定子总成,其特征在于,所述第一凹槽的宽度为3.0mm,深度为2.0mm,所述凸条底部的宽度为8.11mm,顶部的宽度为6.63mm。
6.根据权利要求4中任一项所述的汽车发电机定子总成,其特征在于,所述定子铁芯在其中部分第一凹槽的中部具有光滑的焊缝。
7.根据权利要求1所述的汽车发电机定子总成,其特征在于,所述定子铁芯的定子齿的末端具有沿垂直方向的第二凹槽。
8.根据权利要求7所述的汽车发电机定子总成,其特征在于,所述第二凹槽的深度为1.0~2.0mm,宽度为3.0~5.0mm。
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