CN211481028U - 一种铁芯绕组结构、电机及风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁芯绕组结构、电机及风机，属于电机技术领域。铁芯绕组结构包括铁芯和电枢绕组，铁芯由至少一条直排铁芯卷圆而成，直排铁芯由多个相同的铁芯单元沿直线依次连接而成，铁芯单元包括轭部、齿部和弧形齿牙，齿部一端连接轭部，另一端连接弧形齿牙，多个弧形齿牙均朝向同一侧，多个轭部依次连接，电枢绕组缠绕于齿部上。电机包括机壳组件、转子分总成、控制器、后盖组件及铁芯绕组结构，铁芯绕组结构卡设于机壳组件内，控制器卡设于后盖组件内，转子分总成一端穿过铁芯绕组结构抵接在机壳组件上，另一端穿过控制器抵接在后盖组件上，后盖组件与机壳组件连接。风机包括电机。在不改变电机体积的情况下，提升电机及风机功率。

Description

一种铁芯绕组结构、电机及风机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种铁芯绕组结构、电机及风机。

背景技术

无刷电机依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形，在电枢绕组线圈周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场，该磁场驱动转子进行转动，从而取代了传统有刷电机中的碳刷和换向器，避免了电机内部的碳刷磨损，从而大大延长了电机寿命。

随着现在新能源汽车针对电池包散热蒸发风机使用要求越来越高，而传统有刷风机受硬件结构限制越来越不能满足客户针对寿命、体积、效率、可靠性的要求。为达到散热风机体积小、工作效率高、寿命长、可靠性高等要求，新型风机中的电机采用无刷电机，以提升风机功率及效率。为进一步提升无刷电机的功率及效率，需加大电枢绕组的线径，而传统无刷电机铁芯中相邻铁芯单元的弧形齿牙之间间隙比较小，无法绕出更大直径的电枢绕组以提升电机功率及效率。如果通过增大相邻铁芯单元的弧形齿牙之间的间隙以绕出更大直径的电枢绕组进而提升无刷电机功率，就会影响无刷电机的导磁效率及低压电磁抖动音。此外，现有的无刷电机中的铁芯结构较复杂，装配不方便。

因此，亟需一种在不改变原有相邻铁芯单元的弧形齿牙之间的间隙的情况下能够绕出更大直径的电枢绕组以提升电机功率从而解决现有技术中存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提出一种铁芯绕组结构，该铁芯绕组结构能在不改变原有相邻的弧形齿牙之间的间隙的情况下绕出更大直径的电枢绕组，且电枢绕组能更方便的缠绕于齿部上。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电机，该电机具有更大直径的电枢绕组，电机功率得到有效提升。

本实用新型的再一个目的在于提出一种风机，该风机体积小，功率高及工作效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种铁芯绕组结构，包括铁芯和电枢绕组，所述铁芯由至少一条直排铁芯卷圆而成，所述直排铁芯由多个相同的铁芯单元沿直线依次连接而成，所述铁芯单元包括轭部、齿部和弧形齿牙，所述齿部一端连接所述轭部，另一端连接所述弧形齿牙，多个所述弧形齿牙均朝向同一侧，多个所述轭部依次连接，所述电枢绕组缠绕于所述齿部上。

作为一种铁芯绕组结构的优选技术方案，多个所述弧形齿牙围成的圆的中心轴线与所述铁芯的中心轴线重合。

作为一种铁芯绕组结构的优选技术方案，相邻两个所述轭部的衔接处设置有防干涉槽，所述防干涉槽用于避免所述直排铁芯在卷圆过程中于衔接处发生干涉。

作为一种铁芯绕组结构的优选技术方案，所述轭部上设置有勺形槽，两相邻所述轭部上的所述勺形槽拼合形成所述防干涉槽，所述铁芯中的两相邻所述勺形槽的柄部贴合。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种电机，包括机壳组件、转子分总成、控制器、后盖组件及如上所述的铁芯绕组结构，所述铁芯绕组结构卡设于所述机壳组件内，所述控制器卡设于所述后盖组件内，所述转子分总成一端穿过所述铁芯绕组结构抵接在所述机壳组件上，另一端穿过所述控制器抵接在所述后盖组件上，所述后盖组件与所述机壳组件连接。

作为一种电机的优选技术方案，所述机壳组件采用反向拉伸的结构。

作为一种电机的优选技术方案，所述后盖组件采用反向拉伸结构。

作为一种电机的优选技术方案，所述电机还包括套设于所述转子分总成外周的散热片，所述散热片位于所述铁芯绕组结构和所述控制器之间并贴设于所述控制器上。

作为一种电机的优选技术方案，所述电机还包括套设于所述转子分总成外的调平垫圈，所述调平垫圈设置于所述散热片和所述铁芯绕组结构之间。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种风机，包括如上所述的电机。

与现有技术相比，本实用新型的优点及有益效果在于：

本实用新型提供了一种铁芯绕组结构，该铁芯绕组结构包括铁芯和电枢绕组，铁芯由至少一条直排铁芯卷圆而成，直排铁芯由多个相同的铁芯单元沿直线依次连接而成，铁芯单元包括轭部、齿部和弧形齿牙，齿部一端连接轭部，另一端连接弧形齿牙，多个弧形齿牙均朝向同一侧，多个轭部依次连接，电枢绕组缠绕于齿部上。通过先将电枢绕组缠绕于直排铁芯上，再将直排铁芯卷圆形成铁芯的方式，该铁芯绕组结构实现了在不改变相邻铁芯单元的弧形齿牙之间间隙的情况下，更加方便的绕出更大直径的电枢绕组的目的。

本实用新型还提供了一种电机，该电机包括机壳组件、转子分总成、控制器、后盖组件及如上的铁芯绕组结构，铁芯绕组结构卡设于机壳组件内，控制器卡设于后盖组件内，转子分总成一端穿过铁芯绕组结构抵接在机壳组件上，另一端穿过控制器抵接在后盖组件上，后盖组件与机壳组件连接。电机的铁芯绕组结构能在不改变相邻铁芯单元的弧形齿牙之间间隙的情况下，绕出更大直径的电枢绕组，在提升电机功率的同时，不会影响电机的导磁率及低压电磁抖动音。

本实用新型还提供了一种风机，该风机包括如上所述的电机。该风机采用上述的电机，达到了体积小、工作效率高、寿命长、可靠性更高的效果。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的铁芯绕组结构的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的绕有电枢绕组的直排铁芯的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的绕有电枢绕组的部分卷圆的直排铁芯的结构示意图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的绕有电枢绕组的部分卷圆的直排铁芯的放大图；

图5是本实用新型具体实施方式提供的铁芯单元的结构示意图；

图6是本实用新型具体实施方式提供的电机的爆炸图；

图7是本实用新型具体实施方式提供的现有技术中机壳的结构示意图；

图8是本实用新型具体实施方式提供的机壳组件的结构示意图；

图9是本实用新型具体实施方式提供的后盖组件的结构示意图。

附图标记：

1、铁芯；11、直排铁芯；111、铁芯单元；1111、轭部；1112、齿部；1113、弧形齿牙；112、防干涉槽；2、电枢绕组；

100、机壳组件；1001、第一前盖；1002、第二前盖；200、转子分总成；300、控制器；400、后盖组件；500、铁芯绕组结构；600、散热片；700、调平垫圈；800、固定圈；

1001’、底盖结构；1002’、一级拉伸结构。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1～图5所示，本实施例提供了一种铁芯绕组结构，该铁芯绕组结构包括铁芯1和电枢绕组2，铁芯1由至少一条直排铁芯11卷圆而成，直排铁芯11由多个相同的铁芯单元111沿直线依次连接而成，铁芯单元111包括轭部1111、齿部1112和弧形齿牙1113，齿部1112一端连接轭部1111，另一端连接弧形齿牙1113，多个弧形齿牙1113均朝向同一侧，轭部1111依次连接，电枢绕组2缠绕于齿部1112上。

与现有技术中直接将电枢绕组2缠绕于铁芯1上不同，本实施例中先将电枢绕组2绕于直排铁芯11上，然后再将绕有电枢绕组2的直排铁芯11卷圆形成铁芯绕组结构。从图1～图5中可以看出，铁芯1上相邻铁芯单元111的弧形齿牙1113之间的间距小于直排铁芯11上相邻铁芯单元111的弧形齿牙1113之间的间距，由此可知，在直排铁芯11卷圆之前将电枢绕组2缠绕于齿部1112上，能够更加方便快捷的完成电枢绕组2与直排铁芯11的缠绕工作，并且能够在不改变相邻铁芯单元111的弧形齿牙1113之间间隙的情况下，绕出更大直径的电枢绕组2。优选地，在本实施例中，铁芯1由一条直排铁芯11卷圆形成，在其它实施例中，根据铁芯1的尺寸，可选择由两条或更多条直排铁芯11卷圆形成。

优选地，多个弧形齿牙1113围成的圆的中心轴线与铁芯1的中心轴线重合，使得弧形齿牙1113在卷圆后能够围成一个圆形结构，将铁芯绕组结构安装于电机内时，弧形齿牙1113的弧面能够与转子分总成200紧密贴合，减少电机振动，保证电机稳定运转。

如图4所示，相邻两个轭部1111的衔接处设置有防干涉槽112，防干涉槽112用于避免直排铁芯11在卷圆过程中于衔接处发生干涉。防干涉槽112的设置可避免因材料收缩变形而发生干涉，进而产生应力集中等问题，保证铁芯绕组结构更加稳定，以及提高了铁芯绕组结构的使用寿命。

具体地，轭部1111上设置有勺形槽，两相邻轭部1111上的勺形槽拼合形成防干涉槽112，铁芯1中的两相邻勺形槽的柄部贴合。具体地，轭部1111的相对两侧分别设有勺形槽，勺形槽的勺部靠近两个轭部1111的衔接处，柄部靠近弧形齿牙1113，如图3所示，在直排铁芯11卷圆过程中，两相邻轭部1111上的两个勺形槽的柄部相贴合，使得卷圆形成的铁芯1更加规整，结构更加稳定。

如图6～图9所示，本实施例还提供了一种电机，该电机主要包括机壳组件100、转子分总成200、控制器300、后盖组件400及上述的铁芯绕组结构500，铁芯绕组结构500卡设于机壳组件100内，控制器300卡设于后盖组件400内，转子分总成200一端穿过铁芯绕组结构500抵接在机壳组件100上，另一端穿过控制器300抵接在后盖组件400上，后盖组件400与机壳组件100连接。

铁芯绕组结构500能在不改变相邻铁芯单元111的弧形齿牙1113之间间隙的情况下，绕出更大直径的电枢绕组2，在提升电机功率的同时，不会影响电机的导磁率及低压电磁抖动音；并且由于铁芯绕组结构500并没有改变原有体积，所以电机的体积并没有因为电枢绕组2直径的增加而增大，降低了产品成本，进而提高了电机产品的竞争力。电机属于无刷电机，相比于有刷电机，无刷电机的体积更小以节省空间，工作效率更高，寿命更长，可靠性更高。

优选地，在本实施例中，控制器300选用PWM(Pulse-Width Modulation，脉宽调制)控制器，能够根据外部控制端的反馈信息实现无级调速，实现产品高效节能工作，同时根据自身结构设计可以降低控制器300的散热问题。进一步地，在本实施例中，控制器300采用四线针脚：包括针脚一、针脚二、针脚三、针脚四。其中，针脚一与针脚二两针脚负责给电机提供工作电压端；针脚三为外部控制端的PWM控制输入端，可以实现产品的无级调速功能，实现产品高效节能工作；针脚四为电子故障信息反馈输出端，负责将电机内部的各种电子故障信息反馈到外部控制器端，可以实际远程故障诊断及排查的功能，进而减少诊断、维修时间，提高售后服务质量，提高客户的满意度。

进一步优选地，后盖组件400与机壳组件100上均开设有螺纹孔，采用固定螺母和固定螺钉将后盖组件400与机壳组件100固定在一起。

如图7所示，在现有技术中，机壳通常采用三段阶梯的加工方式，以能够卡设转子分总成200以及铁芯绕组结构500，但是阶梯结构导致机壳沿纵向的厚度增加，进一步使得电机的厚度增加，使得电机体积变大。具体地，现有技术中的机壳包括一级拉伸结构1002’和底盖结构1001’，一级拉伸结构1002’和底盖结构1001’为同向拉伸，导致机壳沿其纵向方向的厚度较厚。为解决上述问题，在本实施例中，如图8所示，机壳组件100采用反向拉伸的结构。具体地，机壳组件100包括第一前盖1001和第二前盖1002，第一前盖1001端面设置卡接孔，第二前盖1002卡设于卡接孔内，第二前盖1002上设置有传动孔，转子分总成200一端穿设于传动孔内，第一前盖1001和第二前盖1002的端面相齐平。将用于卡设转子分总成200的第二前盖1002反向卡设于第一前盖1001内，既起到固定转子分总成200的作用，又减少了电机的整体厚度尺寸。

进一步地，如图9所示，后盖组件400也采用反向拉伸结构，以进一步减少电机的整体高度尺寸。

可选地，电机还包括套设于转子分总成200外的散热片600，散热片600位于铁芯绕组结构500和控制器300之间并抵接在控制器300上。控制器300一侧与后盖组件400抵接，另一侧与散热片600抵接，形成了控制器300的双面散热结构，将控制器300产生的热量导至外部，散热更快，散热效率更高。

可选地，电机还包括套设于转子分总成200外的调平垫圈700，调平垫圈700设置于散热片600和铁芯绕组结构500之间。调平垫圈700一侧与端面凹凸不平的铁芯绕组结构500接触，可将铁芯绕组结构500的压力分散开，保证电机结构内部受力均匀，避免应力集中，进而提高电机的使用寿命。

可选地，电机还包括套设于转子分总成200外的固定圈800，固定圈800设置在调平垫圈700和散热片600之间。固定圈800的一侧与调平垫圈700抵接，另一侧与散热片600抵接。具体地，固定圈800、散热片600、控制器300以及后盖组件400上均开设有螺纹孔，通过螺栓等固定件将上述结构固定在一起，保证电机使用过程的稳定性。

本实施例还提供了一种风机，该风机包括上述的电机。该风机采用上述的电机，属于无刷风机，达到了体积小、工作效率高、寿命长、可靠性更高的效果，并且由于电机功率的提升，使得风机的运行效率更高。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种铁芯绕组结构，其特征在于，包括铁芯(1)和电枢绕组(2)，所述铁芯(1)由至少一条直排铁芯(11)卷圆而成，所述直排铁芯(11)由多个相同的铁芯单元(111)沿直线依次连接而成，所述铁芯单元(111)包括轭部(1111)、齿部(1112)和弧形齿牙(1113)，所述齿部(1112)一端连接所述轭部(1111)，另一端连接所述弧形齿牙(1113)，多个所述弧形齿牙(1113)均朝向同一侧，多个所述轭部(1111)依次连接，所述电枢绕组(2)缠绕于所述齿部(1112)上。

2.如权利要求1所述的铁芯绕组结构，其特征在于，多个所述弧形齿牙(1113)围成的圆的中心轴线与所述铁芯(1)的中心轴线重合。

3.如权利要求1所述的铁芯绕组结构，其特征在于，相邻两个所述轭部(1111)的衔接处设置有防干涉槽(112)，所述防干涉槽(112)用于避免所述直排铁芯(11)在卷圆过程中于衔接处发生干涉。

4.如权利要求3所述的铁芯绕组结构，其特征在于，所述轭部(1111)上设置有勺形槽，两相邻所述轭部(1111)上的所述勺形槽拼合形成所述防干涉槽(112)，所述铁芯(1)中的两相邻所述勺形槽的柄部贴合。

5.一种电机，其特征在于，包括机壳组件(100)、转子分总成(200)、控制器(300)、后盖组件(400)及如权利要求1～4任一项所述的铁芯绕组结构(500)，所述铁芯绕组结构(500)卡设于所述机壳组件(100)内，所述控制器(300)卡设于所述后盖组件(400)内，所述转子分总成(200)一端穿过所述铁芯绕组结构(500)抵接在所述机壳组件(100)上，另一端穿过所述控制器(300)抵接在所述后盖组件(400)上，所述后盖组件(400)与所述机壳组件(100)连接。

6.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述机壳组件(100)采用反向拉伸结构。

7.如权利要求6所述的电机，其特征在于，所述后盖组件(400)采用反向拉伸结构。

8.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机还包括套设于所述转子分总成(200)外周的散热片(600)，所述散热片(600)位于所述铁芯绕组结构(500)和所述控制器(300)之间并贴设于所述控制器(300)上。

9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电机还包括套设于所述转子分总成(200)外的调平垫圈(700)，所述调平垫圈(700)设置于所述散热片(600)和所述铁芯绕组结构(500)之间。

10.一种风机，其特征在于，包括如权利要求5～9任一项所述的电机。

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