CN208939702U - 一种无齿槽型定子铁芯、电机定子以及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无齿槽型定子铁芯、电机定子以及电机。该无齿槽型定子铁芯，包括环状的定子轭部、环状的线圈骨架；所述线圈骨架的外壁与定子轭部的内壁装配在一起；在所述线圈骨架内壁的圆周方向上间隔设置有多个凸缘，每个凸缘沿着线圈骨架内壁的轴向方向延伸；还包括多个线圈，所述多个线圈分别装配在线圈骨架内壁的凸缘上。本实用新型的一个技术效果是，在无齿槽定子铁芯中实现了线圈排布定位的问题。

Description

一种无齿槽型定子铁芯、电机定子以及电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，更具体地，本实用新型涉及一种无齿槽型定子铁芯、电机定子以及电机。

背景技术

永磁体同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机。由于永磁体同步电机具有损耗低、效率高、控制方便、转速恒定以及运行平稳可靠等诸多的优点，现如今已经被广泛的应用在机电设备、机器人以及电动汽车等众多领域。

一些永磁体同步电机内，定子铁芯采用的是无齿槽定子铁芯，其具有无“齿槽效应”的特点。而由于不会产生“齿槽效应”，可以使得电机在运行时具有力矩波动小，运行速度运行比较平稳，控制精度高，以及振动小等诸多的优势。

通常来说，在具有齿槽结构的定子铁芯上绕制线圈时，线圈一般由定子齿部定位。而对于无齿槽型的定子铁芯而言，线圈定位以及均等排布存在一定的难题。实际上，若线圈定位、排布存在问题，则会直接影响到槽距，最终会影响到电机综合性能。

由此可见，非常有必要对现有技术进行研究和改进，以解决存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种无齿槽型定子铁芯的新技术方案。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种无齿槽型定子铁芯，包括环状的定子轭部、环状的线圈骨架；所述线圈骨架的外壁与定子轭部的内壁装配在一起；在所述线圈骨架内壁的圆周方向上间隔设置有多个凸缘，每个凸缘沿着线圈骨架内壁的轴向方向延伸；还包括多个线圈，所述多个线圈分别装配在线圈骨架内壁的凸缘上。

可选地，所述定子轭部的内壁上沿周向设置有多个凸起部；所述线圈骨架的外壁上对应各凸起部位置设置有凹陷槽。

可选地，所述定子轭部的内壁上沿周向设置有多个凹陷槽；所述线圈骨架的外壁上对应各凹陷槽位置设置有凸起部。

可选地，所述定子轭部的内壁上沿周向交替设置有凸起部、凹陷槽；所述线圈骨架的外壁上对应定子轭部的凸起部位置设置有凹陷槽，对应定子轭部的凹陷槽位置设置有凸起部。

可选地，所述线圈的中部设置有凹槽，所述线圈的凹槽与所述线圈骨架的凸缘配合在一起，以将线圈装配在线圈骨架的内壁上。

可选地，所述线圈的外形呈跑道形，所述线圈的外壁具有与所述线圈骨架的内壁相适配的弧度，当线圈装配在线圈骨架的内壁上时，线圈的外壁与线圈骨架的内壁贴合在一起。

可选地，所述定子轭部和线圈骨架分别采用绝缘材料。

可选地，所述定子轭部采用SMC复合材料。

可选地，所述线圈骨架采用PPS材料。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电机定子，包括上述任意一项所述的无齿槽型定子铁芯。

根据本实用新型的第三个方面，提供了一种电机，包括上述的电机定子。

本实用新型实施例提供的无齿槽型定子铁芯，通过线圈骨架可以实现多个线圈在定子轭部上的定位、均等排布。将该无齿槽型定子铁芯在应用中不会产生齿槽效应，可以使电机在运行中具有力矩波动小，速度运行平稳，控制精度高以及振动小等诸多优点。因此，本实用新型所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本实用新型是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型实施例提供的一种无齿槽型定子铁芯的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种无齿槽型定子铁芯的结构分解示意图。

图3是本实用新型实施例提供的定子轭部的结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的线圈骨架的结构示意图。

图5是本实用新型实施例提供的线圈的结构示意图。

附图标记说明。

1-定子轭部，11-凸起部，2-线圈骨架，21-凸缘，22-凹陷槽，3-线圈，31-凹槽，32-线圈外壁。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型实施例提供的一种无齿槽型定子铁芯，具有结构简单的特点。可将其应于电机内，特别是应用于永磁体同步电机内，基于无齿槽的结构能够有效避免出现“齿槽效应”，可以使电机在运行中具有力矩波动小，速度运行平稳，控制精度高，以及振动小等诸多的优点，因此非常适合推广使用。

本实用新型实施例提供了一种无齿槽型定子铁芯，其结构参考图1以及图2所示，包括定子轭部1和线圈骨架2，其中，定子轭部1和线圈骨架2均呈环状。所述线圈骨架2的外壁与定子轭部1的内壁装配在一起。在所述线圈骨架2内壁的圆周方向上间隔设置有多个凸缘21，每个凸缘21沿着线圈骨架2内壁的轴向方向延伸。该无齿槽型定子铁芯还包括多个线圈3，并且，所述多个线圈3分别装配在线圈骨架2内壁的凸缘21上，其中，多个线圈3在线圈骨架2上沿周向依次排列围成环状结构。本实用新型中通过设置线圈骨架2，可以实现多个线圈3在定子轭部1上定位和均等排布，且该装配方式较为简单、易于实现。该设计生产的无齿槽型定子铁芯应用于电机内，可以有效提升电机的综合性能，避免出现齿槽效应。

在上述无齿槽型定子铁芯的结构中：定子轭部1和线圈骨架2均呈环状结构，且二者在形状上可以相互配合，以便于能将二者顺利的装配在一起。

本实用新型实施例提供的无齿槽型定子铁芯，具有结构简单的特点。其中，定子轭部1以及线圈骨架2之间设计为可分离式的结构，线圈骨架2以及线圈3之间也设计为可分离式的结构。也就是说：定子轭部1、线圈骨架2以及线圈3之间可以通过装配组合在一起，也可以彼此分离拆卸开来。这样的方式使用起来比较灵活。尤其是，当其中的某个部件损坏时，可以只替换损坏的部件，非常方便。可见，在本实用新型中，定子轭部1、线圈骨架2、线圈3之间形成一种可拆卸式的连接关系，使得定子轭部1、线圈骨架2和线圈3的拆卸和组合装配都比较方便。

其中，为了能将定子轭部1和线圈骨架2稳固的装配在一起，参考图3以及图4所示，可以在定子轭部1的内壁上沿周向设置有多个凸起部11，并在线圈骨架2的外壁上对应各凸起部11的位置设置有凹陷槽22。具体来说，凸起部11的形状与凹陷槽22的形状是相匹配的，且数量是相等的。对于凸起部和凹陷槽的数量可以根据对稳固性的要求灵活设置，本实用新型对此不做限制。进一步地，在进行装配时，可以使定子轭部1内壁上的多个凸起部11与线圈骨架2上的多个凹陷槽22成对匹配连接，从而可以使定子轭部1与线圈骨架2之间过盈配合装配定位，从而使定子轭部1与线圈骨架2装配在一起。

除了上述的方式外，还可以在定子轭部1的内壁上沿周向设置有多个凹陷槽22，而在线圈骨架2的外壁上对应各凹陷槽22位置设置有与凹陷槽22形状相配合的凸起部11。在进行装配时，线圈骨架2外壁上的各凸起部11与定子轭部1内壁上的各凹陷槽22成对匹配连接，这样的方式也可以使定子轭部1和线圈骨架2之间过盈配合装配定位，从而实现定子轭部1与线圈骨架2的稳固装配。

除了上述的两种方式外，也可以在定子轭部1的内壁上沿周向交替设置有凸起部11、凹陷槽22，也就是说：在定子轭部1的内壁上沿周向既设置凸起部又设置凹陷槽。该设计下，为了方便装配，则需要在线圈骨架2的外壁上对应定子轭部1的凸起部位置设置有凹陷槽，对应定子轭部的凹陷槽位置设置有凸起部。该方式也可以实现定子轭部1与线圈骨架2之间的稳固装配。

上述的各装配方式均较为简单、实现起来比较容易且不会增加制造成本。当然，也可以采用本领域熟知的其他可拆卸的装配方式实现定子轭部1和线圈骨架2之间的稳固装配，本实用新型对此不做限制。

进一步地，凸起部11的截面形状可以根据实际情况选择本领域熟知的形状，例如可以选择采用矩形、正方形、半圆弧形、梯形或者U形等等，本实用新型对此不作限制。为了实现配合，凹陷槽22的截面形状要与与凸起部11的截面形状相匹配，以便于凸起部11能卡合或者扣合到凹陷槽22内，以实现过盈配合装配。

其中，定子轭部1和线圈骨架2分别采用绝缘材料制成。例如：定子轭部1和线圈骨架2可以采用塑料材料制成。可以提升该无齿槽定子铁芯的绝缘性能，将其应用于电机内还可以有效提升电机的可靠性。

在本实用新型的一个具体实施方式中，定子轭部1可以选择采用SMC复合材料。SMC复合材料(Sheet molding compound)，即为片状模塑料，属于塑料的一种，具有良好的绝缘性、质量轻以及使用寿命长等诸多的优点。本实用新型中使用该材料制备定子轭部，可以提高高频性能，以及减小涡流损耗。而且，该材料易于铸造成型，生产加工方便。

在本实用新型的一个具体实施方式中，线圈骨架2可以选择采用PPS材料。PPS材料是一种耐高温热塑性工程材料，其具有高强度、高刚性、以及耐化学腐蚀等优点，可以长期在220℃以上的环境中使用。

在本实用新型的一个优选的实施方式中，线圈骨架2可以选择采用PPS A503材料。使用该材料具有的优势在于：可以耐高温，以及易于塑造成型。可以长期使用在220℃-240℃的温度环境下，即使在高温、高湿、高频环境中，依然可以具有很高的表面电阻率、击穿电压。并且，具有表面硬度高以及刚性极强的特点。

其中，多个线圈3被装配在线圈骨架2上。为了拆卸方便，本实用新型中采用凸缘与凹槽扣合或者卡合的连接方式。

参考图4所示，在线圈骨架2的内壁上沿周向均匀设置有多个凸缘21，且各凸缘21被配置为用于装配各线圈3。具体地，在线圈骨架2的内壁上沿周向均匀设置多个凸缘21，均匀设置的方式利于使多个线圈3被均匀的装配到线圈骨架2上，以实现线圈3在定子轭部1上的定位、均等排布。

其中，参考图5所示，在线圈3的中部设置有与线圈骨架2上的凸缘21形状相匹配的凹槽31，线圈3的凹槽31可以与线圈骨架2上的凸缘21以扣合或者卡合的方式配合在一起，以将线圈3以可拆卸的方式稳固的装配在线圈骨架2上，装配完成后，线圈3不易脱落，非常稳固。该装配方式简单、不会增加生产成本。

其中，参考图5所示，线圈3的整体外形可以呈跑道形的结构。

并且，线圈3的线圈外壁32具有与线圈骨架2的内壁表面相适配的弧度，当线圈3被装配到线圈骨架2内壁上的时候，线圈外壁32与线圈骨架2的内壁表面可以完全贴合在一起。可以使各线圈3能更稳定的装配在线圈骨架2上，而不会出现线圈与线圈骨架装配不紧密的情况。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种电机定子，该电机定子包括如上所述的无齿槽型定子铁芯。

上述的电机定子可以应用于电机中，特别是可应用于永磁体同步电机中。该电机定子可以提高永磁体同步电机的气隙磁密，以及避免出现永磁体同步电机的齿槽转矩，最终能有效的提高电机的综合性能。

又一方面，本实用新型的实施例还提供了一种电机，该电机包括如上所述的电机定子。在电机中使用了上述的电机定子，可以提高了电机的整体性能。该电机可用于电动汽车、机器人以及机电设备等诸多领域中。

根据本实用新型实施例的电机的其它构成部件，例如：转子等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，本实用新型在此不做具体的限定。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种无齿槽型定子铁芯，其特征在于，包括环状的定子轭部、环状的线圈骨架；所述线圈骨架的外壁与定子轭部的内壁装配在一起；在所述线圈骨架内壁的圆周方向上间隔设置有多个凸缘，每个凸缘沿着线圈骨架内壁的轴向方向延伸；

还包括多个线圈，所述多个线圈分别装配在线圈骨架内壁的凸缘上。

2.根据权利要求1所述的无齿槽型定子铁芯，其特征在于，所述定子轭部的内壁上沿周向设置有多个凸起部；

所述线圈骨架的外壁上对应各凸起部位置设置有凹陷槽。

3.根据权利要求1所述的无齿槽型定子铁芯，其特征在于，所述定子轭部的内壁上沿周向设置有多个凹陷槽；

所述线圈骨架的外壁上对应各凹陷槽位置设置有凸起部。

4.根据权利要求1所述的无齿槽型定子铁芯，其特征在于，所述定子轭部的内壁上沿周向交替设置有凸起部、凹陷槽；

所述线圈骨架的外壁上对应定子轭部的凸起部位置设置有凹陷槽，对应定子轭部的凹陷槽位置设置有凸起部。

5.根据权利要求1所述的无齿槽型定子铁芯，其特征在于，所述线圈的中部设置有凹槽，所述线圈的凹槽与所述线圈骨架的凸缘配合在一起，以将线圈装配在线圈骨架的内壁上。

6.根据权利要求1所述的无齿槽型定子铁芯，其特征在于，所述线圈的外形呈跑道形，所述线圈的外壁具有与所述线圈骨架的内壁相适配的弧度，当线圈装配在线圈骨架的内壁上时，线圈的外壁与线圈骨架的内壁贴合在一起。

7.根据权利要求1所述的无齿槽型定子铁芯，其特征在于，所述定子轭部和线圈骨架分别采用绝缘材料。

8.根据权利要求1所述的无齿槽型定子铁芯，其特征在于，所述定子轭部采用SMC复合材料。

9.根据权利要求1所述的无齿槽型定子铁芯，其特征在于，所述线圈骨架采用PPS材料。

10.一种电机定子，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述无齿槽型定子铁芯。

11.一种电机，其特征在于，包括权利要求10所述的电机定子。