CN209402256U - 一种铰链式定子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铰链式定子结构，涉及电机领域。目前，电机定子结构成圆方法一般采用焊接，成本高，而且焊接过程会产生大量的热量，影响电机的绝缘性能。本实用新型包括定子铁芯和定子线圈，定子铁芯是由若干两端设有凹槽和凸缘的定子铁芯分块依次通过凹槽与凸缘插接拼装而成，每个定子铁芯分块是由定子齿、定子轭和极靴组成，相邻的两个定子铁芯分块之间的空隙组成定子槽，定子线圈通过定子槽绕设在定子齿上，将绕好定子线圈的首尾定子铁芯分块通过凹槽与凸缘嵌合构成铰链式定子。本技术方案的成圆方法简单，并且成圆后定子铁芯抗扭强度高，定子铁芯的内外圆圆度好，无需焊接，能够降低制造成本费用，有效提高电机的综合性能。

Description

一种铰链式定子

技术领域

本实用新型涉及一种铰链式定子，属于电机技术及电机制造领域。

背景技术

传统电机定子结构大部分为整体式结构，如图1，其中定子槽之间及定子轭部之间材料无法有效利用，增加了材料成本，定子线圈利用专用绕线机的绕线嘴通过定子铁芯槽口绕设在定子齿上，槽满率较低，绕线效率低，提高了人工费用。随着电机技术的发展以及精益生产的深入推进，出现了直线式、分块式等不同类型结构电机定子，提高了绕线效率和绕线质量，并提高了有效槽面积，电机功率可以做到更高。此类型电机定子结构成圆方法一般采用焊接工艺，不但增加人工成本，而且焊接过程会产生大量的热量，严重影响电机的绝缘性能，容易造成电机综合性能不良。

实用新型内容

针对现有技术的缺点，克服上述技术不足，本实用新型提供了一种铰链式定子。

本实用新型采取的技术方案是：一种铰链式定子，包括定子铁芯和定子线圈，其特征在于，所述定子铁芯是由若干两端设有凹槽和凸缘的定子铁芯分块依次通过所述凹槽与所述凸缘插接拼装而成，每个所述定子铁芯分块是由定子齿、定子轭和极靴组成，相邻的两个所述定子铁芯分块之间的空隙组成定子槽，定子线圈通过所述定子槽绕设在所述定子齿上，将绕好定子线圈的首尾定子铁芯分块通过所述凹槽与所述凸缘嵌合构成铰链式定子；其中，所述定子铁芯分块按照凹槽和凸缘形状分为两种：第一种定子铁芯分块的凹槽和凸缘均为大于半圆形，第二种定子铁芯分块的凸缘与所述第一种定子铁芯分块的凸缘完全相同、凹槽由部分所述第一种定子铁芯分块的凹槽和部分不大于半圆形凹槽组成；所述第二种定子铁芯分块的定子轭边缘开设有记号槽。

于本实用新型实施例中，所述凹槽的圆心点P和凸缘的圆心点Q在同一圆上，所述圆的圆心为O，所述定子槽数为N，满足：POQ的角度α=360º/N，N≥3。

于本实用新型实施例中，所述第二种定子铁芯分块的大于半圆形凹槽区域位于定子铁芯分块的一端，且所述大于半圆形凹槽区域高度与定子铁芯分块高度的比值不小于10%。

于本实用新型实施例中，所述定子铁芯分块的定子轭边缘开设有定位槽，定位槽形状为燕尾形、圆形或楔形，所述第二种定子铁芯分块的定子轭边缘开设有记号槽。

于本实用新型实施例中，所述铰链式定子由1个第二种定子铁芯分块和N-1个第一种定子铁芯分块构成，N为所述定子槽数。

于本实用新型实施例中，所述凹槽与所述凸缘间隙配合，间隙为0.003mm-0.05mm。

本实用新型还提供了铰链式定子成圆方法，特征在于：分以下四个步骤完成，一.用冲床将硅钢片根据设计方案冲制成第一种定子铁芯分块、第二种定子铁芯分块，并保证每个定子铁芯分块的凹槽和凸缘；二.将1个第二种定子铁芯分块（有记号槽）和N-1个第一种定子铁芯分块依次通过凹槽和凸缘插接拼装，形成定子铁芯，并保证第二种定子铁芯分块的凹槽未插接；三.将制作好的绝缘骨架设置在定子铁芯上，并利用绕线机将定子线圈以直线形式绕制在绝缘骨架上，形成有绕组定子；四. 将有绕组定子向内部靠拢，对未插接的第二种定子铁芯分块稍微用力，使其大于半圆形凹槽区域的高度高于未插接的第一种定子铁芯分块的上平面，同时将第二种定子铁芯分块的不大于半圆形凹槽区域与第一种定子铁芯分块的凸缘紧密接触，然后将第二种定子铁芯分块轻轻按下，使第一种定子铁芯分块的凸缘插入到第二种定子铁芯分块的大于半圆形凹槽区域，直至定子铁芯分块端面对齐，铰链式定子成圆完成。

优选地，所述第一种定子铁芯分块、第二种定子铁芯分块是由一套冲模单独分别冲制而成。

优选地，所述定子线圈以直线形式各相同时绕制在绝缘骨架上。

优选地，所述铰链式定子成圆完成后，在定子铁芯外周缠绕胶带。

本实用新型具有以下有益效果：

(1).本实用新型采用铰链式定子，由若干定子铁芯分块组成，这样有利于冲床冲模的空间布置，提高材料利用率，另外，若其中一块或多块定子铁芯分块损坏，更换所损坏的定子铁芯分块即可，不会因为部分铁芯受损而导致整个铁芯不合格。

(2).定子铁芯由定子铁芯分块依次通过凹槽和凸缘插接拼装而成，第二种定子铁芯分块的定子轭边缘开设有记号槽，装配简单便捷。

(3).定子铁芯分块的定子轭边缘开设的燕尾形、圆形或楔形定位槽来定位实现定子线圈各相以直线形式同时绕制。绕线方便，效率更高、绕线布局更加合理，定子线圈更为紧凑且各相定子线圈相同度更高。除此之外，能够提高槽满率，提高电机的功率密度，同时也不受定子铁芯槽口大小的限制，能够提高电机效率，具有较高的推广价值。

(4). 铰链式定子成圆方法十分简单，并且成圆后定子铁芯抗扭强度高，定子铁芯的内外圆圆度好，若成圆后在定子铁芯外周缠绕胶带，进一步保证整个定子铁芯的剥离强度，无需采用常规的焊接工艺，能够降低制造成本费用，有效提高电机的综合性能。

附图说明

图1是传统电机定子铁芯结构示意图；

图2是传统电机定子结构示意图；

图3是本实用新型第一种定子铁芯分块示意图；

图4是本实用新型第二种定子铁芯分块示意图；

图5是本实用新型定铁芯结构直线排列示意图；

图6是本实用新型定子结构直线排列示意图；

图7是本实用新型定子结构成圆后示意图；

图8是本实用新型有绕组定子首尾定子铁芯分块插接处局部放大示意图。

图中：100-定子；

10-定子铁芯；11-定子铁芯分块；111-定子齿；112-定子轭；113-极靴；114-定位槽；115-定子槽；20-定子线圈；

1-第一种定子铁芯分块；1a-第一种定子铁芯分块凸缘；1b-第一种定子铁芯分块凹槽；

2-第二种定子铁芯分块；2a-第二种定子铁芯分块凸缘；2b-第二种定子铁芯分块凹槽；2c-不大于半圆形凹槽；2d-记号槽。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的描述。

一种铰链式定子100,如图7所示，包括定子铁芯10和定子线圈20，其特征在于，所述定子铁芯10是由若干两端设有凹槽和凸缘的定子铁芯分块11依次通过所述凹槽与所述凸缘插接拼装而成，每个所述定子铁芯分块11是由定子齿111、定子轭112和极靴113组成，相邻的两个所述定子铁芯分块11之间的空隙组成定子槽115，定子线圈20通过所述定子槽115绕设在所述定子齿111上，将绕好定子线圈20的首尾定子铁芯分块11通过所述凹槽与所述凸缘嵌合构成铰链式定子100。其中，所述定子铁芯分块11按照凹槽和凸缘形状分为两种：第一种定子铁芯分块1的凹槽1b和凸缘1a均为大于半圆形，第二种定子铁芯分块2的凸缘2a与所述第一种定子铁芯分块的凸缘1a完全相同、凹槽2b由部分所述第一种定子铁芯分块的凹槽1b和部分不大于半圆形凹槽2c组成。

本实用新型另一个目的是提供了铰链式定子成圆方法，特征在于：分以下四个步骤完成，一.用冲床将硅钢片根据设计方案冲制成第一种定子铁芯分块1、第二种定子铁芯分块2，第一种定子铁芯分块1如图3所示，第二种定子铁芯分块2如图4所示，并保证每个定子铁芯分块11的凹槽和凸缘；二.将1个有记号槽的第二种定子铁芯分块2和N-1个第一种定子铁芯分块1依次通过凹槽和凸缘插接拼装，形成定子铁芯10，定子铁芯10如图5，并保证第二种定子铁芯分块2的凹槽2b未插接；三.将制作好的绝缘骨架设置在定子铁芯10上，并利用绕线机将定子线圈20以直线形式绕制在绝缘骨架上，形成有绕组定子，绕组定子如图6所示；四. 将有绕组定子向内部靠拢，对未插接的第二种定子铁芯分块2稍微用力，使其大于半圆形凹槽1a区域的高度高于未插接的第一种定子铁芯分块1的上平面，同时将第二种定子铁芯分块2的不大于半圆形凹槽2c区域与第一种定子铁芯分块1的凸缘1a紧密接触，然后将第二种定子铁芯分块2轻轻按下，使第一种定子铁芯分块1的凸缘1a插入到第二种定子铁芯分块2的大于半圆形凹槽（与第一定子铁芯分块1的凹槽1b相同）区域，直至定子铁芯分块11端面对齐，如图7和图8所示，铰链式定子100成圆完成。

优选地，凹槽的圆心点P和凸缘的圆心点Q在同一圆上，所述圆的圆心为O，定子槽数为N，满足：POQ的角度α=360º/N，N≥3，定子轭112两端边缘分别与OP、OQ共线。这样能够保证顺利成圆，并且使相邻定子铁芯分块11定子轭112相接处无缝连接，保证了磁路的顺利通过和完整性。

优选地，第二种定子铁芯分块2的大于半圆形凹槽1b区域位于定子铁芯分块2的一端，且大于半圆形凹槽1b区域高度与定子铁芯分块2高度的比值不小于10%。方便铰链式定子成圆，并且提高定子铁芯10的抗扭强度，保证首尾定子铁芯分块11插接处的强度。

优选地，定子铁芯分块11的定子轭112边缘开设有定位槽114，定位槽114形状为燕尾形、圆形或楔形，第二种定子铁芯分块2的定子轭112边缘开设有记号槽2d。由于定位槽114的存在，使绕线更加方便，防止绕线过程定子铁芯分块11发生移位，记号槽2d让操作者更加容易识别定子铁芯分块11，装配更加简单，成圆更加便捷。

优选地，铰链式定子100由1个第二种定子铁芯分块1和N-1个第一种定子铁芯分块2构成，N为定子槽数。这种组合制造方便，装配简单，结构稳定。

优选地，凹槽与凸缘间隙配合，间隙为0.003mm-0.05mm。此间隙是在制造生产可行性的前提下，尽量使磁路能够顺利通过。

优选地，第一种定子铁芯分块1、第二种定子铁芯分块2是由一套冲模单独分别冲制而成。一套模具冲制能够减少模具的投入，单独冲制能够防止定子铁芯分块11混用。

优选地，定子线圈20以直线形式各相同时绕制在绝缘骨架上。绕线效率更高、绕线布局更加合理，定子线圈20更为紧凑且各相定子线圈20相同度更高。除此之外，能够做到高槽满率，提高电机的功率密度，也可以摆脱定子铁芯槽口大小的限制，通过减小槽口来提高电机效率。

优选地，首尾定子铁芯分块11插接成圆，第一种定子铁芯分块1的凸缘1a与第二种定子铁芯分块2的部分第一种定子铁芯分块1凹槽1b区域插接。成圆方法十分简单，并且成圆后定子铁芯10抗扭强度高，定子铁芯10的内外圆圆度好。

优选地，铰链式定子成圆完成后，在定子铁芯10外周缠绕胶带。进一步保证整个定子铁芯10的剥离强度，无需采用常规的焊接工艺，能够降低制造成本费用，有效提高电机的综合性能。

上述具体实施例只是用来解释说明本实用新型，而非是对本实用新型进行限制，在本实用新型的宗旨和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何不付出创造性劳动的替换和改变，皆落入本实用新型专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种铰链式定子，包括定子铁芯和定子线圈，其特征在于，所述定子铁芯是由若干两端设有凹槽和凸缘的定子铁芯分块依次通过所述凹槽与所述凸缘插接拼装而成，每个所述定子铁芯分块是由定子齿、定子轭和极靴组成，相邻的两个所述定子铁芯分块之间的空隙组成定子槽，定子线圈通过所述定子槽绕设在所述定子齿上，将绕好定子线圈的首尾定子铁芯分块通过所述凹槽与所述凸缘嵌合构成铰链式定子；其中，所述定子铁芯分块按照凹槽和凸缘形状分为两种：第一种定子铁芯分块的凹槽和凸缘均为大于半圆形，第二种定子铁芯分块的凸缘与所述第一种定子铁芯分块的凸缘完全相同、凹槽由部分所述第一种定子铁芯分块的凹槽和部分不大于半圆形凹槽组成；所述第二种定子铁芯分块的定子轭边缘开设有记号槽。

2.根据权利要求1所述的铰链式定子，其特征在于，所述凹槽的圆心点P和凸缘的圆心点Q在同一圆上，所述圆的圆心为O，所述定子槽数为N，满足：POQ的角度α=360º/N，N≥3。

3.根据权利要求1所述的铰链式定子，其特征在于，所述第二种定子铁芯分块的大于半圆形凹槽区域位于定子铁芯分块的一端，且所述大于半圆形凹槽区域高度与定子铁芯分块高度的比值不小于10%。

4.根据权利要求1所述的铰链式定子，其特征在于，所述定子铁芯分块的定子轭边缘开设有定位槽，定位槽形状为燕尾形、圆形或楔形。

5.根据权利要求1所述的铰链式定子，其特征在于，所述铰链式定子由1个第二种定子铁芯分块和N-1个第一种定子铁芯分块构成，N为所述定子槽数。

6.根据权利要求1所述的铰链式定子，其特征在于，所述凹槽与所述凸缘的间隙配合，间隙为0.003mm-0.05mm。