CN217216118U - 直线电机定子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种直线电机定子结构，包括一组绝缘绕线槽、绕线组和矽钢片组，所述绝缘绕线槽具有工字型截面的槽体，其内凹部绕设有所述绕线组，所述绝缘绕线槽依次同轴设置，其端面上设置有一组限位卡槽，所述矽钢片组由形状相同的矽钢片单片叠设而成，所述矽钢片组具有外凸的磁齿，所述磁齿卡设于所述限位部内，所述矽钢片组上还设置有限制其径向移动的限位机构。本实用新型在绝缘绕线槽的端面之间形成限位部，使得矽钢片组可以直接将其磁齿卡设于限位部内，方便安装矽钢片组与绝缘绕线槽之间的安装连接。

Description

直线电机定子结构

技术领域

本实用新型涉及直线电机技术领域，具体地涉及一种直线电机定子结构。

背景技术

直线电机是由旋转电机在结构方便转换演变而来的，旋转电机的径向、周向、轴向，分别对应直线电机的法向、纵向、横向。将直线电机中运动的部分称为动子，静止的部分称为定子。

现有的直线电机多采用纯铁来制备定子结构，纯铁制的交流直线电机散热较差，且质量大，成本高，在交流电运用中会产生涡流现象，不利于长期使用。为了解决该问题，现有的直线电机会使用矽钢片来代替纯铁，如专利号CN111668946A公开的一种圆筒型直线电机的定子结构，但同样会有许多问题：

一：多个矽钢片组安装，需要预先把矽钢片组和绕组结合起来，然后再放置在机壳的槽里，矽钢片组预先和绕线组接合需要固定，用工装夹具或者其他零部件辅助，需要增加工艺步骤，浪费装配时间且需要全程稳定；

二、矽钢片的组装麻烦，一致性差，绕线组放置在矽钢片组里后，圆周周向转动，在没有限位的情况下，绕线的漆包线进出线容易晃动（装配过程中碰伤，运输过程中碰伤或者使用过程中碰伤），绕线组在矽钢片组内晃动带动进出线频繁接触矽钢片组，造成漆包线组磨损甚至拉断，即使漆包线外圈再增加护套，这样的长期磨损也会快速损坏，造成绕线线断或者线变细从而短命；

三、矽钢片组装后需要加设外壳进行固定，反而会降低散热效率，增加成本，不利于长期使用；

四、拆卸维修时容易损坏绕线组，绕线组绝缘没有保障，容易损坏。

因此，如何解决矽钢片在直线电机中的应用是目前急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种直线电机定子结构。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

直线电机定子结构，包括绝缘绕线槽、绕线组和矽钢片组，所述绝缘绕线槽具有工字型截面的槽体，其内凹部绕设有所述绕线组，所述绝缘绕线槽依次同轴设置，其端面上设置有一组限位卡槽，所述矽钢片组由形状相同的矽钢片单片叠设而成，所述矽钢片组具有外凸的磁齿，所述磁齿卡设于所述限位部内，所述矽钢片组上还设置有限制其径向移动的限位机构。

优选的，所述绝缘绕线槽为一体式结构或由对称性结构拼合而成。

优选的，所述端面的外表面上沿其边沿均布有一组挡片，所述挡片两两之间形成所述限位卡槽，当所述绝缘绕线槽两两相对设置时，所述限位卡槽两两相对拼合成限位部。

优选的，相邻两个所述限位卡槽之间形成有走线槽，至少有一个所述走线槽的内侧壁上具有一内凹的进线槽。

优选的，所述定子结构为内定子形式，所述绝缘绕线槽的内部沿其中轴线形成孔，所述限位卡槽的内端开口与所述矽钢片组的厚度相当，所述矽钢片组设置于所述孔内，且其磁齿从所述限位部的内部插入，使得所述矽钢片组沿所述孔的内壁分布。

优选的，所述限位机构为杆状的非导磁杆体，所述矽钢片组的外侧壁之间形成有间隙，所述非导磁杆体穿设于所述间隙内并与所述矽钢片组抵接，以使得所述矽钢片组与所述绝缘绕线槽相配合。

优选的，所述定子结构为外定子形式，所述限位卡槽的外端开口与所述矽钢片组的厚度相当，所述磁齿从所述限位部的外部插入，并沿所述绝缘绕线槽的外周分布。

优选的，所述限位机构为圈型卡体，所述矽钢片组的外侧壁上具有限位凹部，所述圈型卡体套设于所述矽钢片组的外部并卡设于所述限位凹部处，使得所述矽钢片组与所述绝缘绕线槽紧配合。

优选的，所述圈型卡体为弹性卡体或硬性卡体。

优选的，所述矽钢片组的两端设置有端部连接件。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、在绝缘绕线槽的端面之间形成限位部，使得矽钢片组可以直接将其磁齿卡设于限位部内，方便安装矽钢片组与绝缘绕线槽之间的安装连接；

2、使用圈型卡体或非导磁杆体作为限位机构来限制所述矽钢片组的径向移动，代替外壳，一方面节约制造成本，一方面有利于使用时定子绕线组的及时散热，延长使用寿命和使用安全；

3、在绝缘绕线槽的端面上设置走线槽和进线槽来方便绕线组的进出线的设置，对绕线组的进出线做到有效固定，尽可能地减少其在使用中的磨损，从而达到提高电机的性能稳定性，延长使用寿命的目的。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型实施例中矽钢片组的示意图；

图2：本实用新型第一实施例中的绝缘绕线槽的示意图；

图3：本实用新型第一实施例中绝缘绕线槽的端视图；

图4：本实用新型第一实施例的示意图；

图5：本实用新型第一实施例的剖视图；

图6：本实用新型第一实施例的示意图；

图7：本实用新型第二实施例中绝缘绕线槽的示意图；

图8：本实用新型第二实施例的部分示意图；

图9：本实用新型第二实施例的爆炸示意图；

图10：本实用新型第二实施例的示意图；

图11：本实用新型第二实施例的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的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描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1至图11所示，本实用新型揭示了一种直线电机定子结构，包括绝缘绕线槽1、绕线组2和矽钢片组3，所述绝缘绕线槽1具有工字型截面的槽体，其内凹部绕设有所述绕线组2，所述绝缘绕线槽1依次同轴设置，所述绝缘绕线槽1相邻的端面105之间设置有一组限位卡槽100，所述矽钢片组3由形状相同的矽钢片单片叠设而成，所述矽钢片组3具有外凸的磁齿301，所述磁齿301卡设于所述限位部101内，所述矽钢片组3上还设置有限制其径向移动的限位机构。所述绝缘绕线槽1两两之间可以无间隙相贴，也可以相邻存在间隙，来适配不同的装配需求。

具体的，在优选实施例中，所述绝缘绕线槽1为一体式结构，在其他可行的实施例中，所述绝缘绕线槽1也可以由对称性结构拼合而成，可以由2块相同的对称结构拼合而成，也可以由2块以上的相同或不相同的结构拼合形成，来便于其与部件之间的配合安装。在图示实施例中的所述绝缘绕线槽1的横截面为圆形，在其他可行的实施例中，所述绝缘绕线槽1的横截面也可以是其他可行的结构，例如方形、三角形、椭圆形等。所述绝缘绕线槽1优选陶瓷或塑料材质制成，也可以由其他耐高温的绝缘材质制成。

如图2、7所示，所述端面105的外表面上沿其边沿均布有一组挡片103，所述挡片103两两之间形成所述限位卡槽100，所述限位卡槽100优选为沿所述端面105均布，所述限位卡槽100为U型，且所述限位卡槽100至少一端的开口的宽度和所述矽钢片组3的厚度相当，来提高所述限位卡槽100与所述矽钢片组3之间的适配性。每个所述绝缘绕线槽1上设置有一样的所述限位卡槽100，使得当所述绝缘绕线槽1两两相对设置时，所述限位卡槽100两两相对拼合成与所述磁齿301相适配的限位部101。本实用新型在绝缘绕线槽1的端面105之间形成限位部101，使得所述矽钢片组3可以直接将其磁齿301卡设于限位部101内，方便安装矽钢片组3与绝缘绕线槽1之间的安装连接，极大简化了安装流程，提高装配效率，并且限位部101对所述矽钢片组3起到有效的限位作用，避免其晃动。

所述绝缘绕线槽1的数量比所述矽钢片组3的磁齿301的数量少一个，使得所述绕线组的数量比所述磁齿301的数量少一个，来形成与所述磁齿301数量相对应的所述限位部101，且多个所述绝缘绕线槽1之间形成的所述限位部101在轴线方向上一一对应，来使得所述矽钢片组3可以直接插入。所述绝缘绕线槽1的数量至少为一个，在图示实施例中，所述绝缘绕线槽1的数量为三个。

本实用新型具有两种实施例，第一实施例中的所述定子结构为内定子形式，第二实施例中的所述定子结构为外定子形式，二者最大的区别在于所述矽钢片组3的设置位置的不同。

如图2-6所示，为本实用新型的第一实施例，所述定子结构为内定子形式。所述绝缘绕线槽1的内部沿其中轴线形成孔102，所述限位卡槽100的内端开口与所述矽钢片组3的厚度相当，所述矽钢片组3设置于所述孔102内，且其磁齿301从所述限位部101的内部插入，使得所述矽钢片组3沿所述孔102的内壁分布。在优选实施例中，所述矽钢片组3沿所述孔102的内壁均匀分布，最大化利用内部空间。

在第一实施例中，所述限位机构为杆状的非导磁杆体4，所述非导磁杆体4优选使用不锈钢制成，在其他可行的实施例中，所述非导磁杆体4也可以由耐高温塑料、陶瓷制成。所述矽钢片组3从所述孔102内插入所述限位部101后，所述矽钢片组3的外侧壁之间形成有间隙，所述非导磁杆体4穿设于所述间隙内并与所述矽钢片组3抵接，以使得所述矽钢片组3与所述绝缘绕线槽1相配合。所述非导磁杆体4的设置使得所述矽钢片组3与所述绝缘绕线槽1之间相贴合或抵接，达到限定所述矽钢片组3径向移动的目的，保证所述矽钢片组3与所述绝缘绕线槽1之间的连接稳定性。这样的限位机构在起到限位作用的同时尽可能地减少了与定子结构之间的接触，来起到及时散热，延长使用寿命的目的。

如图7-11所示，为本实用新型的第二实施例，所述定子结构为外定子形式。在第二实施例中，所述限位卡槽100的外端开口与所述矽钢片组3的厚度相当，所述磁齿301从所述限位部101的外部插入，并沿所述绝缘绕线槽1的外周分布。在优选实施例中，所述矽钢片组3沿所述绝缘绕线槽1均匀分布。

在第二实施例中，所述限位机构为圈型卡体5，所述矽钢片组3的外侧壁上具有限位凹部302，所述圈型卡体5套设于所述矽钢片组3的外部并卡设于所述限位凹部302处，使得所述矽钢片组3与所述绝缘绕线槽1紧配合。所述圈型卡体5的数量不做限制，优选为2个，来对所述矽钢片组3起到径向的限位作用，并减少与所述矽钢片组3的接触面积，扩大散热面积，延长使用寿命。

进一步的，所述圈型卡体5可为弹性卡体，例如橡胶圈这样的弹性闭口卡体，来达到径向限位的目的。所述圈型卡体5也可以是硬性卡体，例如不锈钢圈。为了安装方便，当所述圈型卡体5为硬性卡体时，所述圈型卡体5可为开口结构。

为了使得所述绕线组2的线头线尾在使用中减少其磨损，延长整体的使用寿命，相邻两个所述限位卡槽100之间形成有走线槽104，至少有一个所述走线槽104的内侧壁上具有一内凹的进线槽106。

具体的，如图2所示，在第一实施例中，所述走线槽104的内侧壁相对于端面105内凹，形成所述进线槽106，所述绕线组2可在任意所述进线槽6处引入漆包线。

如图7所示，在第二实施例中，所述走线槽104的内侧壁上具有一相对所述端面105内凹的凹部，所述凹部为所述进线槽106，用来引入漆包线。

进一步的，所述矽钢片组3的两端还可以设置有端部连接件6，来进一步加强对定子结构的外径约束力。

如图6所示，在第一实施例中，所述端部连接件6插设于所述定子结构的两端，来对定子结构的两端起到限位作用，所述端部连接件6与所述定子结构接触的接触端可以形成与所述定子结构的两端相匹配的花型凹凸槽，来提高二者之间的适配度，也可以形成光滑表面直接结合，此处不做限制。

如图9、11所示，在第二实施例中，所述定子结构的外端套设所述端部连接件6，所述端部连接件6的内壁可以形成与所述矽钢片组3相适配的凹槽，也可以是光滑表面，此处不做限制。

所述端部连接件6，除了用来限定定子，还可以用来设置动子承载件，比如动子承载件为滑动轴承，石墨铜套，铜套等等。这样起到动子和定子同心或等距作用。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.直线电机定子结构，其特征在于：包括绝缘绕线槽（1）、绕线组（2）和矽钢片组（3），所述绝缘绕线槽（1）具有工字型截面的槽体，其内凹部绕设有所述绕线组（2），所述绝缘绕线槽（1）依次同轴设置，其端面（105）上设置有一组限位卡槽（100），所述矽钢片组（3）由形状相同的矽钢片单片叠设而成，所述矽钢片组（3）具有外凸的磁齿（301），所述磁齿（301）卡设于限位部（101）内，所述矽钢片组（3）上还设置有限制其径向移动的限位机构。

2.根据权利要求1所述的直线电机定子结构，其特征在于：所述绝缘绕线槽（1）为一体式结构或由对称性结构拼合而成。

3.根据权利要求2所述的直线电机定子结构，其特征在于：所述端面（105）的外表面上沿其边沿均布有一组挡片（103），所述挡片（103）两两之间形成所述限位卡槽（100），当所述绝缘绕线槽（1）两两相对设置时，所述限位卡槽（100）两两相对拼合成限位部（101）。

4.根据权利要求3所述的直线电机定子结构，其特征在于：相邻两个所述限位卡槽（100）之间形成有走线槽（104），至少有一个所述走线槽（104）的内侧壁上具有一内凹的进线槽（106）。

5.根据权利要求4所述的直线电机定子结构，其特征在于：所述定子结构为内定子形式，所述绝缘绕线槽（1）的内部沿其中轴线形成孔（102），所述限位卡槽（100）的内端开口与所述矽钢片组（3）的厚度相当，所述矽钢片组（3）设置于所述孔（102）内，且其磁齿（301）从所述限位部（101）的内部插入，使得所述矽钢片组（3）沿所述孔（102）的内壁分布。

6.根据权利要求3所述的直线电机定子结构，其特征在于：所述限位机构为杆状的非导磁杆体（4），所述矽钢片组（3）的外侧壁之间形成有间隙，所述非导磁杆体（4）穿设于所述间隙内并与所述矽钢片组（3）抵接，以使得所述矽钢片组（3）与所述绝缘绕线槽（1）相配合。

7.根据权利要求4所述的直线电机定子结构，其特征在于：所述定子结构为外定子形式，所述限位卡槽（100）的外端开口与所述矽钢片组（3）的厚度相当，所述磁齿（301）从所述限位部（101）的外部插入，并沿所述绝缘绕线槽（1）的外周分布。

8.根据权利要求7所述的直线电机定子结构，其特征在于：所述限位机构为圈型卡体（5），所述矽钢片组（3）的外侧壁上具有限位凹部（302），所述圈型卡体（5）套设于所述矽钢片组（3）的外部并卡设于所述限位凹部（302）处，使得所述矽钢片组（3）与所述绝缘绕线槽（1）紧配合。

9.根据权利要求8所述的直线电机定子结构，其特征在于：所述圈型卡体（5）为弹性卡体或硬性卡体。

10.根据权利要求6或8所述的直线电机定子结构，其特征在于：所述矽钢片组（3）的两端设置有端部连接件（6）。

Images