CN220874284U - 一种背绕式定子铁芯及其定子单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种背绕式定子铁芯及其定子单元。定子单元包括定子内齿、定子外齿和定子平行轭，所述定子内齿和定子外齿分别连接在所述定子平行轭的内外两侧的轭边上，所述定子平行轭内外两侧的轭边相互平行，且外侧轭边的长度大于内侧轭边的长度，所述定子平行轭的左右两侧分别设置有卡槽和卡块，所述卡槽和卡块相互配合形成互锁。本实用新型将定子平行轭做成倒梯型形状，内外两侧的两条轭边平行，简化绕线机绕线针运动轨迹，降低绕线工艺复杂性，提高生产效率。定子单元之间采用卡槽卡块结构连接，利用卡槽和卡块进行模块间互锁，省去一道焊接工序。定子平行轭两条轭边平行也有利于绝缘骨架的插入和拔出，便于安装。

Description

一种背绕式定子铁芯及其定子单元

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种背绕式定子铁芯及其定子单元。

背景技术

随着我国经济建设飞速发展，高速电机的应用领域越来越广泛，如数控雕刻机、高速离心式压缩机、高速磨床、风力发电机等。高速电机可以有多种结构形式，如感应电机、永磁电机和磁阻电机等，高速永磁同步电机因具有效率高、功率密度大、可靠性高和便于维护等优点，成为高速电机驱动技术的主要发展方向。

高速电机对转定子的长度、刚度以及散热方式提出了新的要求。现有高速背绕式电机铁芯特点如图1所示，这种结构的定子，绕组环绕在定子轭部，相同线圈的两个线圈边分别放置于定子线圈内槽和定子线圈外槽中，三相绕组之间无交叠，减小了端部高度，从而降低转子长度及刚度需求。但该结构缺点为：定子铁芯结构采用整圆式，仅能一槽槽依次进行绕线，生产效率较低，同时硅钢片材料利用率低。也有铁芯采用拼块式结构，但该结构缺点为：定子轭部采用圆弧形，绕线机绕线时绕线针运动路径复杂，绕线工艺复杂，同时相邻拼块单元采用圆形凸起连接，需要额外使用焊接固定。

发明内容

为此本实用新型提供了一种背绕式定子铁芯及其定子单元，以解决背景技术中提及的绕线机绕线时绕线针运动路径复杂，绕线工艺复杂，需要额外使用焊接固定的技术问题。

本实用新型的一个技术方案如下：一种背绕式定子铁芯的定子单元，包括定子内齿、定子外齿和定子平行轭，所述定子内齿和定子外齿分别连接在所述定子平行轭的内外两侧的轭边上，所述定子平行轭内外两侧的轭边相互平行，且外侧轭边的长度大于内侧轭边的长度，所述定子平行轭的左右两侧分别设置有卡槽和卡块，所述卡槽和卡块相互配合形成互锁。

进一步地，所述定子内齿包括内齿根部和内齿极靴，所述内齿根部的径向外端与所述定子平行轭内侧的轭边连接，所述内齿根部的径向内端与所述内齿极靴连接。

进一步地，所述定子外齿包括外齿根部和外齿极靴，所述外齿根部的径向内端与所述定子平行轭外侧的轭边连接，所述外齿根部的径向外端与所述外齿极靴连接。

进一步地，所述外齿极靴呈伞型结构。

进一步地，所述定子内齿和定子外齿的中心线在同一条直线上。

进一步地，所述卡槽为燕尾槽，所述卡块为燕尾块。

进一步地，所述定子内齿、定子外齿位于所述定子平行轭内外两侧轭边靠近所述卡槽的一端。

本实用新型的另一个技术方案如下：一种背绕式定子铁芯，包括上述任一所述的定子单元，多个定子单元通过卡槽和卡块互锁形成背绕式定子铁芯。

本实用新型的有益效果：本实用新型将定子平行轭做成倒梯型形状，内外两侧的两条轭边平行，简化绕线机绕线针运动轨迹，降低绕线工艺复杂性，提高生产效率。定子单元之间采用卡槽卡块结构连接，利用卡槽和卡块进行模块间互锁，省去一道焊接工序。定子平行轭两条轭边平行也有利于绝缘骨架的插入和拔出，便于安装。

附图说明

图1为现有技术中的定子铁芯的示意图。

图2为本实用新型的定子单元结构示意图。

图3为本实用新型的定子铁芯示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的一个技术方案中，图2是根据本实用新型一种背绕式定子铁芯的定子单元的具体结构提供的示意图，如图2所示，本实用新型包括：定子内齿、定子外齿和定子平行轭1，所述定子内齿和定子外齿分别连接在所述定子平行轭1的内外两侧的轭边上。所述定子平行轭1内外两侧的轭边相互平行，且外侧轭边的长度大于内侧轭边的长度，具体定子平行轭呈现为倒梯形结构。通过将定子平行轭做成倒梯型形状，内外两侧的两条轭边平行，简化绕线机绕线针运动轨迹，降低绕线工艺复杂性，提高生产效率。

所述定子平行轭1的左右两侧分别设置有卡槽6和卡块7，所述卡槽6和卡块7相互配合形成互锁。在定子平行轭1倒梯形腰部的位置上靠近定子内齿、定子外齿侧设置有卡槽6，另一端对应位置设置有卡块7，相邻定子铁芯单元通过卡槽6和卡块7插接形成完整的定子铁芯如图3所示，其通过自身结构进行拼块单元间互锁，无需额外添加激光焊接或氩弧焊接工序。同时定子平行轭两条轭边平行也有利于绝缘骨架的插入和拔出，便于安装。

在本实用新型的一个实施例中，所述定子内齿包括内齿根部2和内齿极靴3，所述内齿根部2的径向外端与所述定子平行轭1内侧的轭边连接，所述内齿根部2的径向内端与所述内齿极靴3连接。内齿极靴3为圆弧面，拼接后各个所述内齿极靴3的圆弧面形成内环面。

在本实用新型的一个实施例中，所述定子外齿包括外齿根部4和外齿极靴5，所述外齿根部4的径向内端与所述定子平行轭1外侧的轭边连接，所述外齿根部4的径向外端与所述外齿极靴5连接。

所述外齿极靴5呈伞型结构。拼接后，各个所述外齿极靴5的圆弧面形成外环面，与背绕式定子的机壳充分接触，能够增大散热输出面积，使电机热量更好的传递给外界，同时也保证了定子铁芯与机壳安装牢固。此外，线圈在绕制时有鼓出凸起使线圈外径超出定子齿外径的风险，伞型结构可将线圈限制于齿内起到有效的防护作用，能够有效避免绕组与背绕式定子机壳干涉，降低绕组绝缘破损风险。

需要注意的是，内齿根部2的宽度与外齿根部4的宽度可以不相等，优选情况为相等，故在此不作限定。

在本实用新型的一个实施例中，为了节约端部电枢绕组，所述定子内齿和定子外齿的中心线在同一条直线上。

在本实用新型的一个实施例中，所述卡槽6为燕尾槽，所述卡块7为燕尾块，燕尾槽和燕尾块能够形成互锁结构，从而减少焊接的工序，需要注意的是，只要能够形成互锁的卡槽卡块结构，均在本专利的保护范围内，比如球状卡块和球状凹槽，燕尾槽和燕尾块为其中效果较好且容易加工的实现方式。

在本实用新型的一个实施例中，为了便于安装，所述定子内齿、定子外齿位于所述定子平行轭1内外两侧轭边靠近所述卡槽6的一端。

在本实用新型的另一个技术方案中，图3是根据本实用新型提供一种背绕式定子铁芯的具体结构提供的示意图，如图3所示，一种背绕式定子铁芯，包括权利要求上述任一所述的定子单元，多个定子单元通过卡槽6和卡块7互锁形成背绕式定子铁芯。本技术方案的效果与上述技术方案相同，故在此不再赘述。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种背绕式定子铁芯的定子单元，其特征在于，包括定子内齿、定子外齿和定子平行轭（1），所述定子内齿和定子外齿分别连接在所述定子平行轭（1）的内外两侧的轭边上，所述定子平行轭（1）内外两侧的轭边相互平行，且外侧轭边的长度大于内侧轭边的长度，所述定子平行轭（1）的左右两侧分别设置有卡槽（6）和卡块（7），所述卡槽（6）和卡块（7）相互配合形成互锁。

2.如权利要求1所述的背绕式定子铁芯的定子单元，其特征在于，所述定子内齿包括内齿根部（2）和内齿极靴（3），所述内齿根部（2）的径向外端与所述定子平行轭（1）内侧的轭边连接，所述内齿根部（2）的径向内端与所述内齿极靴（3）连接。

3.如权利要求1所述的背绕式定子铁芯的定子单元，其特征在于，所述定子外齿包括外齿根部（4）和外齿极靴（5），所述外齿根部（4）的径向内端与所述定子平行轭（1）外侧的轭边连接，所述外齿根部（4）的径向外端与所述外齿极靴（5）连接。

4.如权利要求3所述的背绕式定子铁芯的定子单元，其特征在于，所述外齿极靴（5）呈伞型结构。

5.如权利要求1所述的背绕式定子铁芯的定子单元，其特征在于，所述定子内齿和定子外齿的中心线在同一条直线上。

6.如权利要求1所述的背绕式定子铁芯的定子单元，其特征在于，所述卡槽（6）为燕尾槽，所述卡块（7）为燕尾块。

7.如权利要求1所述的背绕式定子铁芯的定子单元，其特征在于，所述定子内齿、定子外齿位于所述定子平行轭（1）内外两侧轭边靠近所述卡槽（6）的一端。

8.一种背绕式定子铁芯，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的定子单元，多个定子单元通过卡槽（6）和卡块（7）互锁形成背绕式定子铁芯。