CN209056986U - 一种定子铁芯、电机定子以及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种定子铁芯、电机定子以及电机。该定子铁芯，包括定子轭部，所述定子轭部上沿周向分布有多个定位座；以及与定位座对应的多个独立设置的定子齿，所述定子齿上预先绕制有线圈，且所述定子齿的端部装配在定子轭部的定位座上；所述定子轭部、多个定子齿之间被配置为：当多个定子齿装配在定子轭部上时，相邻的两个定子齿之间形成定子槽。本实用新型的一个技术效果是：各定子齿独立设计，利于在定子齿上缠绕线圈，可以提高槽满率。

Description

一种定子铁芯、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。永磁体同步电机因具有损耗低、效率高、重量轻、控制方便、转速恒定以及运行平稳可靠等诸多优点，现已经被广泛应用于一些自动化的机械设备、机器人、电动汽车等领域。

永磁体同步电机内所采用的定子铁芯通常为齿槽结构。就现有技术而言，定子铁芯主要分为开口槽定子铁芯和闭口槽定子铁芯两大类。其中，开口槽定子铁芯具有易于绕制定子绕组的特点，但非常容易在工作中引发“齿槽效应”。实际上，在电机的应用中发现：“齿槽效应”会引起电机速度波动，从而导致电机出现位置控制误差以及振动等不良现象，最终会影响电机运行的平稳性等性能。而闭口槽定子铁芯恰好能解决“齿槽效应”的问题。但是，闭口槽定子铁芯上的定子槽的槽口处于完全封闭的状态，在实际应用中存在绕制定子绕组较为困难的问题，特别是不适合采用自动绕线设备在定子齿上绕制定子绕组。目前，针对闭口槽式定子铁芯，通常采用人工绕线的方式，然而人工绕线存在成本高、绕线效率低、出错率高、绕线均匀性差、以及槽满率低等一系列的问题。

由此可见，非常有必要研究出新的定子铁芯结构，以解决现有技术中存在的至少一个问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种定子铁芯的新技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供一种定子铁芯，包括：定子轭部，所述定子轭部上沿周向分布有多个定位座；以及与定位座对应的多个独立设置的定子齿，所述定子齿上预先绕制有线圈，且所述定子齿的端部装配在定子轭部的定位座上；所述定子轭部、多个定子齿之间被配置为：当多个定子齿装配在定子轭部上时，相邻的两个定子齿之间形成定子槽。

可选地，所述定子齿的另一端部具有向定子齿两侧延伸的齿靴；多个定子齿的齿靴围成环状平面，且被配置为：用以部分封闭或者完全封闭各定子槽的开口。

可选地，所述定位座与所述定子齿配合在一起的面采用粘合剂粘接在一起。

可选地，所述定位座与所述定子齿之间通过固定件固定连接在一起。

可选地，所述定位座为凸柱。

可选地，所述多个定位座均匀的分布在所述定子轭部的外圈上，所述多个定子齿装配在所述定子轭部的外圈上；

或者，

所述多个定位座均匀的分布在所述定子轭部的内圈上，所述多个定子齿装配在所述定子轭部的内圈上。

可选地，各定子齿的端部与各定位座之间通过凸缘和凹槽配合在一起。

可选地，所述凸缘均设置在所述定位座上；所述凹槽均设置在所述定子齿的端部上。

可选地，所述凹槽均设置在所述定位座上；所述凸缘均设置在所述定子齿的端部上。

可选地，不同定位座上的凸缘、凹槽交替。

可选地，所述凹槽为V型槽、W型槽、U型槽、梯形槽、矩形槽、弧形槽中的任意一种；所述凸缘的形状与所述凹槽的形状相匹配。

可选地，所述定子齿由多片定子冲片叠压形成。

可选地，所述定子齿预先经绝缘处理。

根据本实用新型的第二个方面，提供一种电机定子，包括上述任一种定子铁芯。

根据本实用新型的第三个方面，提供一种电机，包括上述的电机定子。

本实用新型的一个技术效果在于，将定子齿部设计为多个单独的定子齿，再将各个定子齿装配到定子轭部上组成一个定子铁芯。该方式便于预先在定子齿上绕制线圈，并且在绕制线圈时具有快速以及绕线均匀的特点，可以使线圈绕满整个定子齿，可以在很大程度上提高槽满率。将该结构的定子铁芯应用于电机中，还可以有效的提高电机的效率和整体性能。

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

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书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定子铁芯的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的定子铁芯一视角的立体图。

图3是本实用新型实施例提供的定子齿与定子轭部的装配关系的示意图。

附图标记说明：

1-定子齿，11-齿靴，2-线圈，3-定子轭部，31-定位座，4-凸缘，5-凹槽，6-销钉，7-定子槽。

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和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术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了一种定子铁芯，参考图1以及图2所示，包括：定子轭部3，所述定子轭部3上沿周向分布有多个定位座31；还包括与定位座31对应的多个独立设置的定子齿1，所述定子齿1上预先绕制有线圈2，且所述定子齿1的端部装配在定子轭部3的定位座31上。所述定子轭部3、多个定子齿1之间被配置为：当多个定子齿1装配在定子轭部3上时，相邻的两个定子齿1之间形成用于容纳线圈2的定子槽7。

在上述的定子铁芯的结构中，定子轭部3呈环状结构。该设计具有结构简单、加工制作方便、以及便于将其装配到电机内的特点。在本实用新型的一个具体实施方式中，定子轭部3呈圆环状结构，在所述定子轭部3上沿周向均匀分布有多个定位座31，以使装配在定子轭部3上的多个定子齿1呈均匀分布的形式。该设计在实际的应用中，可以使定子齿部磁场分布更加均匀，当将其应用于电机中，有利于降低电机的电磁噪音，减少涡流损耗，进而可以提高电机的效率以及电机的整体性能。

参考图2以及图3所示，本实用新型的定子齿1，在其另一端部上具有向定子齿1两侧延伸的齿靴11，当多个定子齿1装配在定子轭部3上时，多个定子齿1的齿靴1可以围成一个呈环状平面，这一设计可用于部分封闭或者完全封闭各定子槽7的开口。具体来说：定子齿1端部的齿靴11向定子齿1两侧延伸时，其在宽度上可以设计的较宽，以完全封闭住定子槽7的开口，该结构下可以形成闭口槽定子铁芯，在使用中可以有效的避免齿槽效应。当然，定子齿1端部的齿靴11向定子齿两侧延伸时，其宽度也可以设计的相对窄一些，用以部分封闭住定子槽7的开口，以形成开口槽定子铁芯。也就是说，定子槽7的槽口是完全封闭还是敞开，以及敞开的程度受定子齿1端部的齿靴11的影响。该设计可以满足不同电机的需求，能有效扩大该定子铁芯的应用范围。

可选地，为了使定位座31与定子齿1之间能稳固的配合在一起，可以采用粘合剂将定位座31与定子齿1配合在一起的面粘接起来。在本实用新型的一个具体实施方式中，可以采用胶水将定位座31与定子齿1配合在一起的面粘接起来。该连接方式具有操作简单、成本低、且不会损伤定位座和定子齿的优点。

可选地，为了使定位座31和定子齿1之间能更加稳固的结合在一起，还可以采用固定件将二者固定连接，以形成一个整体，这种方式可以使定子齿更加牢固的装配在定子轭部上。在本实用新型的一个具体实施方式中，参考图3所示，定位座31和定子齿1之间可以采用销钉6固定连接在一起，且销钉6可以从定子齿1的齿靴11上穿过后与定位座31形成固定连接，其中销钉6可以设置两个，以便于使连接更加牢固，不会出现在使用中定子齿掉落、滑脱的现象。当然，固定件还可以采用铆钉、螺钉等本领域熟知的固定件，本实用新型对此不作限制。另外，定位座31与定子齿1之间还可以采用本领域熟知的其它固定方式(例如：焊接)结合在一起，本实用新型对此不作限制。

可选地，本实用新型的定子铁芯，参考图1以及图2所示，所述多个定位座31可以均匀的分布在所述定子轭部3的外圈上，此时当将所述多个定子齿1装配在所述定子轭部3上时，所述多个定子齿1被装配在所述定子轭部3的外圈上。

可选地，本实用新型的定子铁芯，所述多个定位座31也可以均匀的分布在所述定子轭部3的内圈上，此时当将所述多个定子齿1装配在所述定子轭部3上时，所述多个定子齿1则被装配在所述定子轭部3的内圈上。

上述的两种装配方式均可以实现定子轭部和定子齿之间的连接，由于定子齿与定子轭部为分离式的设计，非常利于在定子齿上均匀的绕制线圈，使线圈绕满定子齿，以提升槽满率。并且，将多个定子齿设置在定子轭部内圈的设计，可以有效利用定子轭部内部的空间。

本实用新型的定子铁芯，参考图3所示，各定子齿1的端部与定子轭部3上的各定位座31之间可以通过凸缘4和凹槽5装配在一起。

在本实用新型的一个具体实施方式中，参考图3所示，在定子轭部3上的各定位座31的顶端均设置凸缘4，在各定子齿1的一端部上均设置凹槽5，其中，凸缘4与凹槽5的形状相配合，以使各定子齿1一一对应的装配在各定位座31的顶端，从而实现将多个定子齿1装配在定子轭部3上。

在本实用新型的另一个具体实施方式中，在定子轭部3上的各定位座31的顶端均设置凹槽5，在各定子齿1的一端部上均设置凸缘4，其中，凸缘4与凹槽5的形状相配合，以使各定子齿1一一对应的装配在各定位座31的顶端，该方式也可以实现将多个定子齿1装配在定子轭部3上。

在本实用新型的又一个具体实施方式，还可以在定子轭部3上设计，不同定位座31顶端的凸缘4、凹槽5交替设置，此时多个定子齿中一部分定子齿的一端部设置有凹槽，还有一部分定子齿的端部设置有凸缘，当将多个定子齿装配在定子轭部时，将带有凹槽的定子齿装配在顶端具有凸缘的定位座31上，将带有凸缘的定子齿装配在顶端具有凹槽的定位座31上，以实现将多个定子齿装配在定子轭部上。

上述的三种装配方式均可以使各定子齿1的端部与定子轭部3上的各定位座31之间通过凸缘4和凹槽5装配在一起。当然，也可以采用本领域熟知的其它方式，本实用新型对此不作限制。

参考图1-图3所示，本实用新型的定位座31例如可以采用凸柱，具有结构简单、制作成本低、以及稳定性好的特点。其中，当定位座31采用凸柱时，定子轭部3上的各凸柱的顶端和各定子齿1的端部之间也可以通过凸缘4和凹槽5配合在一起，可以是上述三种装配方式中的任意一种，也可以采用本领域熟知的其它装配方式，只要能实现将多个定子齿1装配在所述定子轭部3上即可，本实用新型对此不作限制。

本实用新型实施例提供的定子铁芯，其中，凹槽5的形状例如可以采用V型槽、W型槽、U型槽、梯形槽、弧形槽或者矩形槽等，本实用新型对此不作限制。并且，所述凸缘4的形状与所述凹槽5的形状相匹配，以使二者相互配合后能将定子齿1稳定的装配在定子轭部3上。在本实用新型的一个具体实施方式中，凹槽5采用V型槽，凸缘4为V型凸起，结构简单，装配比较方便，而且不会影响到定子齿上绕制的线圈量，利于提高槽满率。

另外，在本实用新型中，定子槽7的槽底厚度与定子轭部3的侧壁厚度相关。通常，定子槽可以设计的薄一些为宜，例如：可以为0.3mm-0.5mmm，这样的设计可以有效减少漏磁通的现象，应用于电机后能提高电机的性能，保证电机平稳的运行。本实用新型中对于定子槽的槽底厚度不作限制，可以根据实际需要灵活设计。

其中，定子齿1可以由多片定子冲片叠压形成。在进行叠压时，多片定子冲片之间可以采用固定件进行固定。其中，固定件例如可以采用铆钉、螺钉等。另外，多片定子冲片之间也可以采用焊接的方式结合在一起。当然，多片定子冲片之间也可以采用其它的方式结合在一起，本发明对此不做限制。在本实用新型的一个具体实施方式中，定子齿可以采用多片硅钢片叠压而成并采用铆钉固定。进一步地，可以采用厚度为0.25mm-0.5mm的冷轧硅钢片或者热轧硅钢片。这样的设计可以有效减少涡流损耗和磁滞损耗，降低铁芯发热的情况。当硅钢片的厚度较薄时，可以显著减小涡流损耗，降低铁芯发热，但是硅钢片也不易过薄，否则不易加工，会增加生产成本。

其中，定子齿1需要预先经绝缘处理，以使绕制在定子齿1上的线圈2不会接触到导电件。在对定子齿1进行绝缘处理时例如可以采用在定子齿上涂抹绝缘漆的方式。当然，也可以采用本领域熟知的其它绝缘处理方式，以使定子齿具有良好的绝缘性。

另外，本实用新型中，对于定子齿的设置数量不作限制，可以根据实际需要灵活选择。

本实用新型实施例提供的定子铁芯，具有结构简单的特点。与现有的定子铁芯相比：本实用新型实施例提供的定子铁芯，通过定子轭部与多个定子齿分离式的结构设计，可以有效提高线圈绕制时的槽满率。各个定子齿之间为彼此独立的设计，可以单独绕组，可以有效降低绕线难度，还可以加快绕线速度、以及使绕制成的线圈均匀性更好。并且，定子齿上可以带有宽泛尺寸的齿靴，以满足初级闭口槽或者开口槽的槽口尺寸的控制。

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任一种定子铁芯。

本实用新型提供的电机定子，可以先制造出定子轭部和多个独立的定子齿，然后预先将线圈绕制在定子齿上，采用这样的绕线方式，具有绕线方便、快速、以及槽满率高的特点。其中，在定子齿1上绕制的线圈2可以为铜线圈。

本实用新型实施例提供的电机定子，可以应用于多种电机中，特别是可应用于永磁体同步电机中。最终能有效提高电机的整体性能，非常适合推广使用。

又一方面，本实用新型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，从而提高了电机的整体性能。该电机可用于电动汽车或机器人等诸多领域，本实用新型对此不作限制。

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。

虽然已经通过示例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，以上示例仅是为了进行说明，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 (15)

1.一种定子铁芯，其特征在于，包括：

定子轭部，所述定子轭部上沿周向分布有多个定位座；

以及与定位座对应的多个独立设置的定子齿，所述定子齿上预先绕制有线圈，且所述定子齿的端部装配在定子轭部的定位座上；

所述定子轭部、多个定子齿之间被配置为：当多个定子齿装配在定子轭部上时，相邻的两个定子齿之间形成定子槽。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子齿的另一端部具有向定子齿两侧延伸的齿靴；

多个定子齿的齿靴围成环状平面，且被配置为：用以部分封闭或者完全封闭各定子槽的开口。

3.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述定位座与所述定子齿配合在一起的面采用粘合剂粘接在一起。

4.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述定位座与所述定子齿之间通过固定件固定连接在一起。

5.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述定位座为凸柱。

6.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述多个定位座均匀的分布在所述定子轭部的外圈上，所述多个定子齿装配在所述定子轭部的外圈上；

或者，

所述多个定位座均匀的分布在所述定子轭部的内圈上，所述多个定子齿装配在所述定子轭部的内圈上。

7.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，各定子齿的端部与各定位座之间通过凸缘和凹槽配合在一起。

8.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，所述凸缘均设置在所述定位座上；

所述凹槽均设置在所述定子齿的端部上。

9.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，所述凹槽均设置在所述定位座上；

所述凸缘均设置在所述定子齿的端部上。

10.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，不同定位座上的凸缘、凹槽交替。

11.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于，所述凹槽为V型槽、W型槽、U型槽、梯形槽、矩形槽、弧形槽中的任意一种；

所述凸缘的形状与所述凹槽的形状相匹配。

12.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子齿由多片定子冲片叠压形成。

13.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子齿预先经绝缘处理。

14.一种电机定子，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的定子铁芯。

15.一种电机，其特征在于，包括权利要求14所述的电机定子。