CN221947932U - 定子冲片、定子、电机、动力系统和车辆 - Google Patents

定子冲片、定子、电机、动力系统和车辆 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种定子冲片、定子、电机、动力系统和车辆。其中,定子冲片,包括:环状轭部;多个齿部,多个齿部沿定子冲片的周向间隔布置,齿部包括齿身和齿靴,齿身连接于齿靴和环状轭部的内周壁之间,相邻两个齿部和环状轭部围合出定子槽;相邻两个齿部中,沿定子冲片的周向,两个齿身彼此靠近的侧壁分别记作第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁平行布置;沿定子冲片的周向,齿身背离环状轭部的端部的宽度记作Wt,第一侧壁至第二侧壁的距离记作Ws,定子槽的数量记作s,定子冲片的内径记作Ds1,其中,0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws。

Description

定子冲片、定子、电机、动力系统和车辆
技术领域
本申请涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种定子冲片、定子、电机、动力系统和车辆。
背景技术
定子冲片是电机中的关键零部件,其磁路磁密直接影响电机的效率,良好的磁密性能会降低电机的运行噪音,能够提升电机的使用性能。
相关技术中,永磁同步电机的定子冲片的结构设置不合理,对电机的运行参数指标造成了不良的影响,如,电机的能耗高、工作效率低。
实用新型内容
本申请旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本申请的第一方面提出一种定子冲片。
本申请的第二方面提出一种定子。
本申请的第三方面提出一种电机。
本申请的第四方面提出一种动力系统。
本申请的第五方面提出一种车辆。
有鉴于此,本申请的第一方面提供了一种定子冲片,包括:环状轭部;多个齿部,多个齿部沿定子冲片的周向间隔布置,齿部包括齿身和齿靴,齿身连接于齿靴和环状轭部的内周壁之间,相邻两个齿部和环状轭部围合出定子槽;相邻两个齿部中,沿定子冲片的周向,两个齿身彼此靠近的侧壁分别记作第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁平行布置;沿定子冲片的周向,齿身背离环状轭部的端部的宽度记作Wt,第一侧壁至第二侧壁的距离记作Ws,定子槽的数量记作s,定子冲片的内径记作Ds1,其中,0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws。
本申请提供的一种定子冲片包括环状轭部包括多个齿部。
可以理解的是,环状轭部包括内周壁和外周壁,沿齿部至环状轭部的方向,环状轭部的内周壁和环状轭部的外周壁间隔布置。
多个齿部中的任一齿部与环状轭部的内周壁连接,多个齿部沿定子冲片的周向间隔布置。
多个齿部中的任一齿部包括齿身和齿靴,齿身连接于齿靴和环状轭部的内周壁之间。相邻两个齿部中,其中一个齿部记作第一齿部,另一个齿部记作第二齿部。沿定子冲片的周向,第一齿部朝向第二齿部的侧壁记作第一侧壁,第二齿部朝向第一齿部的侧壁记作第二侧壁。第一侧壁和第二侧壁平行布置。
其中,通过限定第一侧壁和第二侧壁的配合结构,以间接限定出齿身的形状。如,沿环状轭部至齿部,齿身在定子冲片的周向上的宽度逐渐减小,这样,能够满足第一侧壁和第二侧壁平行布置的使用需求。可选地,第一侧壁和第二侧壁均为平面壁;可选地,第一侧壁和第二侧壁均为曲面壁。
沿定子冲片的周向,齿身背离环状轭部的端部的宽度记作Wt,第一侧壁至第二侧壁的距离记作Ws,定子槽的数量记作s,定子冲片的内径记作Ds1。可以理解的是,齿身的齿顶宽度(即,齿身背离环状轭部的端部的宽度)Wt和第一侧壁至第二侧壁的距离Ws能够影响电机的定子槽的大小和齿部的饱和程度,为了保证合理的电机的槽满率和电流密度大小,需要对定子冲片的齿部及定子槽的尺寸进行合理约束。过大的Wt和过小的Ws,或者过小的Wt和过大的Ws,都会导致电机的定子尺寸设计不合理,存在磁密设计的过饱和和欠饱和区域,导致磁密过饱和的区域漏磁大,会浪费磁密欠饱和的区域的材料,导致转子磁场和定子磁场未能充分交链,电机性能未能充分发挥。同时,会导致降低电机的输出转矩,电机的谐波含量大,反电势波形差,电机效率低,且电机的定子刚度不够,振动噪声大,会大大提升同电机的制造成本。
故而,为了兼顾电机的成本和电机的电磁性能,需要对定子冲片的齿部及定子槽的结构进行合理的数值匹配。使得Wt、Ws、s和Ds1满足0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws。这样,在约束定子槽的总面积不变的情况下,能够减小电机槽漏磁,使齿部与定子槽的参数匹配更合理,兼顾了电机的生产成本和电机的电磁性能,磁密分布均匀,漏磁小,有利于提升绕组的铜占比,有利于提升电机的材料利用率。在保证电机具备合理的电流密度的同时,不增加电机加工制造成本,最大化电机的输出转矩和效率。且定子冲片的刚度好,有利于改善电机的振动噪声。也就是说,在不增加电机的生产成本的同时,兼顾了电机的效率、峰值扭矩和峰值功率输出。
根据本申请上述的定子冲片,还可以具有以下附加技术特征:
在一些实施例中,可选地,环状轭部为等环宽结构,环状轭部的环宽记作Ys,定子冲片的外径记作Ds2,其中,0.13≤Ys/(Ds2-Ds1)≤0.25,且150mm≤Ds2≤270mm。
在该实施例中,进一步限定定子冲片的结构,使得环状轭部为等环宽结构,可以理解的是,环状轭部的内周壁至外周壁的距离为环状轭部的环宽。也可以说,多个齿部与环状轭部配合,任意相邻两个齿部和环状轭部围合出定子槽,定子槽的槽底面至环状轭部的外周壁的距离为环状轭部的环宽。
环状轭部的环宽影响环状轭部的磁密大小、定子槽的大小、电机的转矩输出和定子的刚度。本申请合理设置了Ys、Ds2和Ds1的关系,在满足电机的转矩输出和定子的刚度的前提下,优化了电机的环状轭部的磁密和定子槽的空间,有利于提升电机的效率。其中,对电机的环状轭部的环宽进行调整,而环状轭部的环宽又受限于定子自身尺寸空间的大小,即,环状轭部的环宽受定子冲片的内径Ds1和定子冲片的外径Ds2约束。为此,本申请限定0.13≤Ys/(Ds2-Ds1)≤0.25,且150mm≤Ds2≤270mm,可以在有限的定子尺寸的情况下,合理分配出定子槽和环状轭部的径向占比,在兼顾电机的成本和电磁性能的前提下,最大化了电机的输出转矩和效率,且该结构设置使得定子冲片具有较好的刚度,有利于改善电机的振动噪声。
其中,等环宽结构指的是环状轭部的不同位置处的环宽相等。
在一些实施例中,可选地,相邻两个齿部中,沿定子冲片的周向,两个齿靴彼此靠近的侧壁分别记作第一变宽段和第二变宽段;沿环状轭部至齿部,第一变宽段至第二变宽段的距离逐渐减小。
在该实施例中,进一步限定定子冲片的多个齿部的配合结构。
相邻两个齿部的齿靴分别记作第一齿靴和第二齿靴。沿定子冲片的周向,第一齿靴朝向第二齿靴的侧壁记作第一变宽段,第二齿靴朝向第一齿靴的侧壁记作第二变宽段。
可以理解的是,第一侧壁与第一变宽段连接,第二侧壁与第二变宽段连接。
其中,沿环状轭部至齿部,第一变宽段至第二变宽段的距离逐渐减小,也即,沿环状轭部至齿部,第一变宽段至第二变宽段的距离发生变化。
该设置有利于提升电机的峰值扭矩,有利于提升电机的使用性能及市场竞争力。
在一些实施例中,可选地,Ws、s和Ds1满足:0.36×π×(Ds1/s)≤Ws≤0.61×π×(Ds1/s)。
在该实施例中,进一步限定定子冲片的结构,使得Ws、s和Ds1满足:0.36×π×(Ds1/s)≤Ws≤0.61×π×(Ds1/s)。
也就是说,进一步限定定子槽的尺寸,以优化电机的电磁负荷,从而在不需要增大定子的体积和材料投入的情况下,提升电机的效率输出,有利于提升电机的使用性能。
在一些实施例中,可选地,环状轭部的外周壁设有焊接槽和定位槽,焊接槽用于环状轭部的安装定位。
在该实施例中,进一步限定环状轭部的结构,使得环状轭部的外周壁设有焊接槽和定位槽,焊接槽用于与电机的其他部件连接,以达到装配定子冲片的目的。
如,定子冲片叠装成定子铁芯后,通过在焊接槽位置进行焊接。
通过焊接槽固定定子冲片后,可以使定子铁芯之间产生足够的内拉力,提升定子的刚度,抵抗由于振动等因素带来的定子变形,由此可以改善定子铁芯的整体形态,保证定子铁芯和转子铁芯之间气隙的均衡性及一致性,且可使电机的同轴度控制在合理范围内。
通过在环状轭部的外周壁设置定位槽,利用定位槽定位定子冲片。如果不设置定位槽,则,安装定子冲片时,易造成反片的情况(反片指的是相邻两个定子冲片反装)。如果出现反片,由于定子冲片存在毛刺,会影响叠压系数,还有划破电机的绝缘纸的风险,故而,通过设置定位槽能够防止反片的情况发生。
在一些实施例中,可选地,定位槽的数量为至少一个;焊接槽的数量为多个,多个焊接槽沿定子冲片的周向间隔布置。
在该实施例中,进一步限定定位槽和焊接槽的配合结构。
其中,定位槽的数量为至少一个,如,定位槽的数量为一个,如,定位槽的数量大于一个。
其中,焊接槽的数量为多个,多个指的是大于等于两个。多个焊接槽沿定子冲片的周向间隔布置。这样,可在多个方向及多个角度固定定子冲片,能够保证定子冲片不同位置处受力的均衡性及一致性,降低定子冲片发生形变的概率。
在一些实施例中,可选地,沿垂直于定子冲片的厚度方向对定子冲片进行截面,在截面中,焊接槽的槽底的中点与定子冲片的中心的连线记作连接线段,任意相邻两个焊接槽的连接线段形成夹角a,其中,30°≤a≤180°。
在该实施例中,定义连接线段,具体地,沿垂直于定子冲片的厚度方向对定子冲片进行截面,在截面中,焊接槽的槽底的轮廓线具有中点,槽底的中点与定子冲片的中心的连线为连接线段。也即,每个焊接槽对应一个连接线段。任意相邻两个焊接槽的连接线段形成夹角a,夹角a大于等于30°,且夹角a小于等于180°。
该设置间接限定了焊接槽的数量。
在电机(如,永磁同步电机)中,焊接槽的数量过多,会增加模具费用,且影响电机的磁路,增加冲片的局部磁密,增加铁损,影响了电机的效率。配备相同电池的情况下,会影响整车的续航里程。
在电机(如,永磁同步电机)中,焊接槽的数量过少,生产制造过程中,会造成定子铁芯内部拉拔力过小。制造过程中,定子铁芯很容易出现开裂、散片等情况,影响电机的振动噪声和使用寿命。
在一些实施例中,可选地,沿垂直于定子冲片的厚度方向对定子冲片进行截面,在截面中,焊接槽的槽底的长度小于焊接槽的槽口的长度。
在该实施例中,进一步限定焊接槽的结构,使得沿垂直于定子冲片的厚度方向对定子冲片进行截面,在截面中,焊接槽的槽底的长度小于焊接槽的槽口的长度。也即,焊接槽的形状为梯形凹槽。
在一些实施例中,可选地,沿垂直于定子冲片的厚度方向对定子冲片进行截面,在截面中,焊接槽的轮廓线包括凸起段和两个弧形段,凸起段连接于两个弧形段之间,凸起段和弧形段的连接处平滑过渡,弧形段朝背离环状轭部的外周壁的方向凹陷,凸起段朝环状轭部的外周壁的凸起,凸起段的凸起高度小于弧形段的拱高。
在该实施例中,进一步限定焊接槽的结构,使得沿垂直于定子冲片的厚度方向对定子冲片进行截面,在截面中,焊接槽的轮廓线包括凸起段和两个弧形段,凸起段位于两个弧形段之间,且两个弧形段中的任一弧形段与凸起段连接。凸起段的凸起方向与弧形段的凹陷方向相反。具体地,弧形段朝背离环状轭部的外周壁的方向凹陷,凸起段朝环状轭部的外周壁的凸起。
另外,凸起段和弧形段的连接处平滑过渡。也就是说,凸起段和两个弧形段形成W状结构。也可以说,焊接槽的轮廓线的形状为W形。
具体地,凸起段的凸起高度小于弧形段的拱高。凸起段的凸起高度为凸起的顶部至底部的距离,弧形段的拱高为弧形段的开口端至底部的距离。也即,凸起的顶部至底部的距离小于弧形段的开口端至底部的距离。
在一些实施例中,可选地,环状轭部的轴向端面设有N个铆扣部,铆扣部位于齿部的平分线上,N个铆扣部沿定子冲片的周向间隔布置;其中,s/N=k,k为正整数,且N≥2。
在该实施例中,进一步限定定子冲片的结构,环状轭部的轴向端面设有N个铆扣部,铆扣部位于齿部的平分线上,N个铆扣部沿定子冲片的周向间隔布置,铆扣部的数量N≥2,且定子槽的数量s与铆扣部的数量N的比值k为正整数。也即,定子槽的数量s能够整除铆扣部的数量N。
每个定子冲片的环状轭部上设有铆扣部,多个定子冲片沿定子的轴向堆叠以构成定子铁芯,相邻两个定子冲片上的铆扣部能够相配配合以使得多个定子冲片在定子的轴向上相互连接,从而形成定子铁芯。
同时,铆扣部与齿部的平分线的位置具有关联性,具体地,铆扣部位于齿部的平分线上,从而不会影响环状轭部的磁路,有利于提升电机的转矩和工作效率。对于定子冲片而言,齿部的平分线的数量为多个。铆扣部的数量为N个,每一个铆扣部需对应地设于齿部的平分线上。
本实用新型的第二方面提出了一种定子,包括:定子铁芯,定子铁芯由多个如第一方面中的定子冲片堆叠形成。
本实用新型提供的定子,因包括如第一方面中的定子冲片堆叠形成的定子铁芯,因此,具有上述定子冲片的全部有益效果,在此不做一一陈述。
在一些实施例中,可选地,定子,还包括:多个绕组部,绕组部设于一个定子槽,绕组部包括多个绕组导体,多个绕组导体沿环状轭部至齿部的方向布置;绕组导体在定子的周向上的长度记作L1,绕组导体在齿部至环状轭部的方向上的长度记作L2,其中,1.2≤L1/L2≤2.5。
在该实施例中,定子还包括多个绕组部,多个绕组部中的任一者与一个定子槽配合,具体地,每个绕组部设于一个定子槽。
绕组部包括多个绕组导体,多个绕组导体沿环状轭部至齿部的方向布置。
绕组导体为扁线状结构。具体地,沿定子的周向,绕组导体的长度记作L1,沿齿部至环状轭部的方向,绕组导体的长度记作L2。并限定L1和L2的关系,使之满足1.2≤L1/L2≤2.5。
定子槽中设有多个绕组导体,多个绕组导体沿环状轭部至齿部的方向排列。本申请限定了L1和L2的关系。尤其在扁线电机中,由于扁线状的绕组导体的尺寸相比多股并绕的圆线状的绕组导体,其单匝导体尺寸面积相对较大。当电机中通以交流时,由于沿槽高方向(即,定子槽的槽底至槽口的方向)上绕组部的截面各部分的漏磁匝链数不相同,会产生不同大小的感应电势,从而产生涡流,带来附加涡流损耗,导致电机效率降低,温升升高。因此,需要尽可能降低扁线状的绕组导体在定子槽的槽底至槽口的方向上的尺寸,尽可能增大扁线状的绕组导体的L1和L2的比值,使得比值处于1.2至2.5的范围内。
若L1/L2>2.5,则,会增加产品的加工难度和制造成本。因此,本申请限定L1/L2的值处于1.2至2.5的范围内,不仅绕组部的制造及绕线工艺难度低,绕组部上的涡流损耗也相对较小,有利于提升电机的效率。
本实用新型的第三方面提出了一种电机,包括:如第二方面中的定子。
本实用新型提供的电机,因包括如第二方面中的定子,因此,具有上述定子的全部有益效果,在此不做一一陈述。
本实用新型的第四方面提出了一种动力系统,包括:如第三方面中的电机。
本实用新型提供的动力系统,因包括如第三方面中的电机,因此,具有上述电机的全部有益效果,在此不做一一陈述。
可选地,动力系统包括电机、控制器和减速器。控制器与电机电连接,控制器与减速器电连接,控制器控制电机和减速器工作。动力系统能够满足汽车前进的转矩和功率的使用需求。
本实用新型的第五方面提出了一种车辆,包括:如第三方面中的电机;或者如第四方面中的动力系统。
本实用新型提供的车辆,因包括如第三方面中的电机,或者包括如第四方面中的动力系统,因此,具有上述电机或动力系统的全部有益效果,在此不做一一陈述。
值得说明的是,车辆可以为新能源汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本申请的一个实施例的定子的第一部分结构示意图;
图2示出了本申请的一个实施例的定子的第二部分结构示意图;
图3示出了本申请的一个实施例的定子的第三部分结构示意图;
图4示出了本申请的一个实施例的电机的部分结构示意图;
图5出了本申请的电机总损耗和电机效率随Wt/Ws变化而变化的数据曲线图;
图6出了本申请的峰值转矩和电机总损耗随Ys/(Ds2-Ds1)变化而变化的数据曲线图;
图7出了本申请的峰值转矩和峰值功率随(Ws×s)/(π×Ds1)变化而变化的数据曲线图。
其中,图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1电机,10定子冲片,100环状轭部,110焊接槽,112凸起段,114弧形段,115槽底,116槽口,120定位槽,130连接线段,200齿部,210齿身,220齿靴,300定子槽,400第一侧壁,500第二侧壁,600第一变宽段,700第二变宽段,800铆扣部,90定子,900定子铁芯,1000绕组部,1010绕组导体,11转子。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是,本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图7根据本申请一些实施例的定子冲片10、定子90、电机1、动力系统和车辆。
如图1和图2所示,根据本申请一些实施例的一种定子冲片10包括环状轭部100包括多个齿部200。
多个齿部200中的任一者连接于环状轭部100的内周壁。
多个齿部200沿定子冲片10的周向间隔布置。
齿部200包括齿身210和齿靴220。
齿身210连接于齿靴220和环状轭部100的内周壁之间。
相邻两个齿部200和环状轭部100围合出定子槽300。
相邻两个齿部200中,沿定子冲片10的周向,两个齿身210彼此靠近的侧壁分别记作第一侧壁400和第二侧壁500。
第一侧壁400和第二侧壁500平行布置。
沿定子冲片10的周向,齿身210背离环状轭部100的端部的宽度记作Wt,第一侧壁400至第二侧壁500的距离记作Ws,定子槽300的数量记作s,定子冲片10的内径记作Ds1。
其中,0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws。
本申请提供的一种定子冲片10包括环状轭部100包括多个齿部200。
可以理解的是,环状轭部100包括内周壁和外周壁,沿齿部200至环状轭部100的方向,环状轭部100的内周壁和环状轭部100的外周壁间隔布置。
多个齿部200中的任一齿部200与环状轭部100的内周壁连接,多个齿部200沿定子冲片10的周向间隔布置。
多个齿部200中的任一齿部200包括齿身210和齿靴220,齿身210连接于齿靴220和环状轭部100的内周壁之间。任意相邻两个齿部200中,其中一个齿部200记作第一齿部,另一个齿部200记作第二齿部。沿定子冲片10的周向,第一齿部朝向第二齿部的侧壁记作第一侧壁400,第二齿部朝向第一齿部的侧壁记作第二侧壁500。第一侧壁400和第二侧壁500平行布置。
其中,通过限定第一侧壁400和第二侧壁500的配合结构,以间接限定出齿身210的形状。如,沿环状轭部100至齿部200,齿身210在定子冲片10的周向上的宽度逐渐减小,这样,能够满足第一侧壁400和第二侧壁500平行布置的使用需求。可选地,第一侧壁400和第二侧壁500均为平面壁;可选地,第一侧壁400和第二侧壁500均为曲面壁。
沿定子冲片10的周向,齿身210背离环状轭部100的端部的宽度记作Wt,第一侧壁400至第二侧壁500的距离记作Ws,定子槽300的数量记作s,定子冲片10的内径记作Ds1。可以理解的是,齿身210的齿顶宽度Wt和第一侧壁400至第二侧壁500的距离Ws能够影响电机1的定子槽300的大小和齿部200的饱和程度,为了保证合理的电机1的槽满率和电流密度大小,需要对定子冲片10的齿部200及定子槽300的尺寸进行合理约束。过大的Wt和过小的Ws,或者过小的Wt和过大的Ws,都会导致电机1的定子90尺寸设计不合理,存在磁密设计的过饱和和欠饱和区域,导致磁密过饱和的区域漏磁大,会浪费磁密欠饱和的区域的材料,导致转子11磁场和定子90磁场未能充分交链,电机1性能未能充分发挥。同时,会导致降低电机1的输出转矩,电机1的谐波含量大,反电势波形差,电机效率低,且电机1的定子90刚度不够,振动噪声大,会大大提升同电机1的制造成本。
故而,为了兼顾电机1的成本和电机1的电磁性能,需要对定子冲片10的齿部200及定子槽300的结构进行合理的数值匹配。使得Wt、Ws、s和Ds1满足0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws。这样,在约束定子槽300的总面积不变的情况下,能够减小电机1槽漏磁,使齿部200与定子槽300的参数匹配更合理,兼顾了电机1的生产成本和电机1的电磁性能,磁密分布均匀,漏磁小,有利于提升绕组的铜占比,有利于提升电机1的材料利用率。在保证电机1具备合理的电流密度的同时,不增加电机1加工制造成本,最大化电机1的输出转矩和效率。且定子冲片10的刚度好,有利于改善电机1的振动噪声。也就是说,在不增加电机1的生产成本的同时,兼顾了电机1的效率、峰值扭矩和峰值功率输出。
在一些实施例中,可选地,如图1和图2所示,环状轭部100为等环宽结构。
环状轭部100的环宽记作Ys。
定子冲片10的外径记作Ds2。
其中,0.13≤Ys/(Ds2-Ds1)≤0.25,且150mm≤Ds2≤270mm。
在该实施例中,进一步限定定子冲片10的结构,使得环状轭部100为等环宽结构,可以理解的是,环状轭部100的内周壁至外周壁的距离为环状轭部100的环宽。也可以说,多个齿部200与环状轭部100配合,任意相邻两个齿部200和环状轭部100围合出定子槽300,定子槽300的槽底115面至环状轭部100的外周壁的距离为环状轭部100的环宽。
环状轭部100的环宽影响环状轭部100的磁密大小、定子槽300的大小、电机1的转矩输出和定子90的刚度。本申请合理设置了Ys、Ds2和Ds1的关系,在满足电机1的转矩输出和定子90的刚度的前提下,优化了电机1的环状轭部100的磁密和定子槽300的空间,有利于提升电机1的效率。其中,对电机1的环状轭部100的环宽进行调整,而环状轭部100的环宽又受限于定子90自身尺寸空间的大小,即,环状轭部100的环宽受定子冲片10的内径Ds1和定子冲片10的外径Ds2约束。为此,本申请限定0.13≤Ys/(Ds2-Ds1)≤0.25,且150mm≤Ds2≤270mm,可以在有限的定子90尺寸的情况下,合理分配出定子槽300和环状轭部100的径向占比,在兼顾电机1的成本和电磁性能的前提下,最大化了电机1的输出转矩和效率,且该结构设置使得定子冲片10具有较好的刚度,有利于改善电机1的振动噪声。
其中,等环宽结构指的是环状轭部100的不同位置处的环宽相等。
在一些实施例中,可选地,如图2所示,相邻两个齿部200中,沿定子冲片10的周向,两个齿靴220彼此靠近的侧壁分别记作第一变宽段600和第二变宽段700。
沿环状轭部100至齿部200,第一变宽段600至第二变宽段700的距离逐渐减小。
在该实施例中,进一步限定定子冲片10的多个齿部200的配合结构。
相邻两个齿部200的齿靴220分别记作第一齿靴220和第二齿靴220。沿定子冲片10的周向,第一齿靴220朝向第二齿靴220的侧壁记作第一变宽段600,第二齿靴220朝向第一齿靴220的侧壁记作第二变宽段700。
可以理解的是,第一侧壁400与第一变宽段600连接,第二侧壁500与第二变宽段700连接。
其中,沿环状轭部100至齿部200,第一变宽段600至第二变宽段700的距离逐渐减小,也即,沿环状轭部100至齿部200,第一变宽段600至第二变宽段700的距离发生变化。
该设置有利于提升电机1的峰值扭矩,有利于提升电机1的使用性能及市场竞争力。
在一些实施例中,可选地,Ws、s和Ds1满足:0.36×π×(Ds1/s)≤Ws≤0.61×π×(Ds1/s)。
在该实施例中,进一步限定定子冲片10的结构,使得Ws、s和Ds1满足:0.36×π×(Ds1/s)≤Ws≤0.61×π×(Ds1/s)。
也就是说,进一步限定定子槽300的尺寸,以优化电机1的电磁负荷,从而在不需要增大定子90的体积和材料投入的情况下,提升电机1的效率输出,有利于提升电机1的使用性能。
可选地,Ws=0.38×π×(Ds1/s)、Ws=0.4×π×(Ds1/s)、Ws=0.43×π×(Ds1/s)、Ws=0.45×π×(Ds1/s)、Ws=0.48×π×(Ds1/s)、Ws=0.5×π×(Ds1/s)、Ws=0.52×π×(Ds1/s)、Ws=0.55×π×(Ds1/s)和Ws=0.58×π×(Ds1/s)等等,在此不一一列举。
在一些实施例中,可选地,如图1所示,环状轭部100的外周壁设有焊接槽110和定位槽120。
焊接槽110用于环状轭部100的安装定位。
在该实施例中,进一步限定环状轭部100的结构,使得环状轭部100的外周壁设有焊接槽110和定位槽120,焊接槽110用于与电机1的其他部件连接,以达到装配定子冲片10的目的。
如,定子冲片10叠装成定子铁芯900后,通过在焊接槽110位置进行焊接。
通过焊接槽110固定定子冲片10后,可以使定子铁芯900之间产生足够的内拉力,提升定子90的刚度,抵抗由于振动等因素带来的定子90变形,由此可以改善定子铁芯900的整体形态,保证定子铁芯900和转子11铁芯之间气隙的均衡性及一致性,且可使电机1的同轴度控制在合理范围内。
通过在环状轭部100的外周壁设置定位槽120,利用定位槽120定位定子冲片10。如果不设置定位槽120,则,安装定子冲片10时,易造成反片的情况(反片指的是相邻两个定子冲片10反装)。如果出现反片,由于定子冲片10存在毛刺,会影响叠压系数,还有划破电机1的绝缘纸的风险,故而,通过设置定位槽120能够防止反片的情况发生。
在一些实施例中,可选地,定位槽120的数量为至少一个;焊接槽110的数量为多个,多个焊接槽110沿定子冲片10的周向间隔布置。
在该实施例中,进一步限定定位槽120和焊接槽110的配合结构。
其中,定位槽120的数量为至少一个,如,定位槽120的数量为一个,如,定位槽120的数量大于一个。
其中,焊接槽110的数量为多个,多个指的是大于等于两个。多个焊接槽110沿定子冲片10的周向间隔布置。这样,可在多个方向及多个角度固定定子冲片10,能够保证定子冲片10不同位置处受力的均衡性及一致性,降低定子冲片10发生形变的概率。
在一些实施例中,可选地,如图2所示,沿垂直于定子冲片10的厚度方向对定子冲片10进行截面,在截面中,焊接槽110的槽底115的中点与定子冲片10的中心的连线记作连接线段130。
任意相邻两个焊接槽110的连接线段130形成夹角a,其中,30°≤a≤180°。
在该实施例中,定义连接线段130,具体地,沿垂直于定子冲片10的厚度方向对定子冲片10进行截面,在截面中,焊接槽110的槽底115的轮廓线具有中点,槽底115的中点与定子冲片10的中心的连线为连接线段130。也即,每个焊接槽110对应一个连接线段130。任意相邻两个焊接槽110的连接线段130形成夹角a,夹角a大于等于30°,且夹角a小于等于180°。
该设置间接限定了焊接槽110的数量。
在电机1(如,永磁同步电机)中,焊接槽110的数量过多,会增加模具费用,且影响电机1的磁路,增加冲片的局部磁密,增加铁损,影响了电机1的效率。配备相同电池的情况下,会影响整车的续航里程。
在电机1(如,永磁同步电机)中,焊接槽110的数量过少,生产制造过程中,会造成定子铁芯900内部拉拔力过小。制造过程中,定子铁芯900很容易出现开裂、散片等情况,影响电机1的振动噪声和使用寿命。
在一些实施例中,可选地,沿垂直于定子冲片10的厚度方向对定子冲片10进行截面,在截面中,焊接槽110的槽底115的长度小于焊接槽110的槽口116的长度。
在该实施例中,进一步限定焊接槽110的结构,使得沿垂直于定子冲片10的厚度方向对定子冲片10进行截面,在截面中,焊接槽110的槽底115的长度小于焊接槽110的槽口116的长度。也即,焊接槽110的形状为梯形凹槽。
在一些实施例中,可选地,如图3所示,沿垂直于定子冲片10的厚度方向对定子冲片10进行截面,在截面中,焊接槽110的轮廓线包括凸起段112和两个弧形段114。
凸起段112连接于两个弧形段114之间。
凸起段112和弧形段114的连接处平滑过渡。
弧形段114朝背离环状轭部100的外周壁的方向凹陷,凸起段112朝环状轭部100的外周壁的凸起。
凸起段112的凸起高度小于弧形段114的拱高。
在该实施例中,进一步限定焊接槽110的结构,使得沿垂直于定子冲片10的厚度方向对定子冲片10进行截面,在截面中,焊接槽110的轮廓线包括凸起段112和两个弧形段114,凸起段112位于两个弧形段114之间,且两个弧形段114中的任一弧形段114与凸起段112连接。凸起段112的凸起方向与弧形段114的凹陷方向相反。具体地,弧形段114朝背离环状轭部100的外周壁的方向凹陷,凸起段112朝环状轭部100的外周壁的凸起。
另外,凸起段112和弧形段114的连接处平滑过渡。也就是说,凸起段112和两个弧形段114形成W状结构。也可以说,焊接槽110的轮廓线的形状为W形。
具体地,凸起段112的凸起高度小于弧形段114的拱高。凸起段112的凸起高度为凸起的顶部至底部的距离,弧形段114的拱高为弧形段114的开口端至底部的距离。也即,凸起的顶部至底部的距离小于弧形段114的开口端至底部的距离。
在一些实施例中,可选地,如图1所示,环状轭部100的轴向端面设有N个铆扣部800。
铆扣部800位于齿部200的平分线上,N个铆扣部800沿定子冲片10的周向间隔布置。
其中,s/N=k,k为正整数,且N≥2。
在该实施例中,进一步限定定子冲片10的结构,环状轭部100的轴向端面设有N个铆扣部800,铆扣部800位于齿部200的平分线上,N个铆扣部800沿定子冲片10的周向间隔布置,铆扣部800的数量N≥2,且定子槽300的数量s与铆扣部800的数量N的比值k为正整数。也即,定子槽300的数量s能够整除铆扣部800的数量N。
每个定子冲片10的环状轭部100上设有铆扣部800,多个定子冲片10沿定子90的轴向堆叠以构成定子铁芯900,相邻两个定子冲片10上的铆扣部800能够相配配合以使得多个定子冲片10在定子90的轴向上相互连接,从而形成定子铁芯900。
同时,铆扣部800与齿部200的平分线的位置具有关联性,具体地,铆扣部800位于齿部200的平分线上,从而不会影响环状轭部100的磁路,有利于提升电机1的转矩和工作效率。对于定子冲片10而言,齿部200的平分线的数量为多个。铆扣部800的数量为N个,每一个铆扣部800需对应地设于齿部200的平分线上。
如图2所示,根据本申请又一些实施例的一种定子90,包括:定子铁芯900,定子铁芯900由多个如上述任一实施例中的定子冲片10堆叠形成。
本实用新型提供的定子90,因包括如上述任一实施例中的定子冲片10堆叠形成的定子铁芯900,因此,具有上述定子冲片10的全部有益效果,在此不做一一陈述。
在一些实施例中,可选地,如图1和图2所示,定子90还包括多个绕组部1000。
多个绕组部1000中的任一者设于一个定子槽300。
绕组部1000包括多个绕组导体1010。
多个绕组导体1010沿环状轭部100至齿部200的方向布置。
绕组导体1010在定子90的周向上的长度记作L1。
绕组导体1010在齿部200至环状轭部100的方向上的长度记作L2。
其中,1.2≤L1/L2≤2.5。
在该实施例中,定子90还包括多个绕组部1000,多个绕组部1000中的任一者与一个定子槽300配合,具体地,每个绕组部1000设于一个定子槽300。
绕组部1000包括多个绕组导体1010,多个绕组导体1010沿环状轭部100至齿部200的方向布置。
绕组导体1010为扁线状结构。具体地,沿定子90的周向,绕组导体1010的长度记作L1,沿齿部200至环状轭部100的方向,绕组导体1010的长度记作L2。并限定L1和L2的关系,使之满足1.2≤L1/L2≤2.5。
定子槽300中设有多个绕组导体1010,多个绕组导体1010沿环状轭部100至齿部200的方向排列。本申请限定了L1和L2的关系。尤其在扁线电机中,由于扁线状的绕组导体1010的尺寸相比多股并绕的圆线状的绕组导体1010,其单匝导体尺寸面积相对较大。当电机1中通以交流时,由于沿槽高方向(即,定子槽300的槽底115至槽口116的方向)上绕组部1000的截面各部分的漏磁匝链数不相同,会产生不同大小的感应电势,从而产生涡流,带来附加涡流损耗,导致电机效率降低,温升升高。因此,需要尽可能降低扁线状的绕组导体1010在定子槽300的槽底115至槽口116的方向上的尺寸,尽可能增大扁线状的绕组导体1010的L1和L2的比值,使得比值处于1.2至2.5的范围内。
若L1/L2>2.5,则,会增加产品的加工难度和制造成本。因此,本申请限定L1/L2的值处于1.2至2.5的范围内,不仅绕组部1000的制造及绕线工艺难度低,绕组部1000上的涡流损耗也相对较小,有利于提升电机1的效率。
如图4所示,根据本申请又一些实施例的一种电机1,包括:如上述任一实施例中的定子90。
本实用新型提供的电机1,因包括如上述任一实施例中的定子90,因此,具有上述定子90的全部有益效果,在此不做一一陈述。
根据本申请又一些实施例的一种动力系统,包括:如上述实施例中的电机1。
本实用新型提供的动力系统,因包括如上述任一实施例中的电机1,因此,具有上述电机1的全部有益效果,在此不做一一陈述。
可选地,动力系统包括电机1、控制器和减速器。控制器与电机1电连接,控制器与减速器电连接,控制器控制电机1和减速器工作。动力系统能够满足汽车前进的转矩和功率的使用需求。
根据本申请又一些实施例的一种车辆,包括:如上述实施例中的电机1或动力系统。
本实用新型提供的车辆,因包括如上述任一实施例中的电机1或动力系统,因此,具有上述电机1或动力系统的全部有益效果,在此不做一一陈述。
值得说明的是,车辆可以为新能源汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
如图1所示,本申请提出了一种定子冲片10,定子冲片10为片状,定子冲片10包括:环状轭部100和齿部200;环状轭部100呈环形,环状轭部100的外周壁上设有焊接槽110和用于定位定子铁芯900的定位槽120,定位槽120的数量有且仅有一个,焊接槽110的数量为多个,多个焊接槽110并沿环状轭部100的外周侧均匀且间隔设置;定子冲片10叠装成定子铁芯900后,通过在焊接槽110位置进行焊接。
可以使定子铁芯900之间产生足够的内拉力,提升定子90的刚度,抵抗由于振动等因素带来的定子90变形,由此可以改善定子铁芯900的整体形态,保证定转子11铁芯之间气隙长度的均匀性,使电机1的同轴度控制在合理范围内。而定位槽120的作用则是用于定位定子冲片10,如果不设该定位槽120,则易在安装定子冲片10时,造成反片(相邻两个定子冲片10装反了)。如果出现反片,由于定子冲片10存在毛刺,会影响叠压系数,还有划破绝缘纸的风险。
多个齿部200设于环状轭部100上并沿环状轭部100的周向间隔设置。定子90齿的齿身210的周向宽度从齿根向齿顶(等同于从环状轭部100至齿部200的方向)逐渐变小,使环状轭部100和相邻两个齿部200之间形成为平行结构的定子槽300。每个定子槽300中设有多个沿径向排列的绕组导体1010。定子90齿的齿顶宽为Wt,定子槽300的槽宽为Ws,Wt与Ws之间满足0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws。其中s为定子槽300的数量,Ds1为定子冲片10的内径。扁线型绕组导体1010用的平行槽结构来说,齿身210的齿顶宽度和定子槽300的宽度大小直接决定了电机1的定子槽300的大小和齿部200饱和程度。为了保证合理的电机1槽满率和电流密度大小,需要对电机1的齿部200及定子槽300尺寸的大小进行合理约束。过大的齿部200宽度和过小的定子槽300宽,或过小的齿部200宽度,过大的槽宽都会导致定子90尺寸设计不合理,存在磁密设计的过饱和和欠饱和区域,导致磁密过饱和的区域漏磁大,磁密欠饱和的区域材料浪费,导致转子11磁场和定子90磁场未能充分交链,电机1性能未能充分发挥,同时导致电机1输出转矩低,电机1的谐波含量大,反电势波形差,电机效率低,电机1的定子90刚度不够,振动噪声大。同时,导致电机1的制造成本上升,为了兼顾电机1成本和电机1的电磁性能,需要对电机1的齿部200及定子槽300的宽度进行合理的数值匹配。
使Wt、Ws、s和Ds1满足0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws,不仅实现在约束定子槽300总面积不变的情况下,减小电机1槽漏磁,使齿部200与定子槽300参数匹配更合理,兼顾电机1成本和电机1的电磁性能,磁密分布均匀,漏磁小,绕组铜占比高,电机1的材料利用率高,在保证电机1具备合理的电流密度的同时,不增加电机1加工制造成本,最大化了电机1的输出转矩和效率,且定子冲片10刚度好,有利于改善电机1的振动噪声。在不需要增加物料使用或者体积包络的情况下,兼顾了电机效率、峰值扭矩和峰值功率,有利于提升产品的使用性能,及有利于降低产品的生产成本。
具体地,以8极48槽电机1为例,电机1总槽数s=48,电机1定子90内径Ds1=121mm,则0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws式中的0.47×π×(Ds1/s)=3.72mm,则电机1的齿身210的齿顶宽度Wt满足3.72≤Wt≤1.45×Ws,在该电机1尺寸参数配置下,图5中示出了在额定转速转矩工况点电机总损耗和电机效率随齿身210的齿顶宽度Wt和定子槽300的宽度(即,第一侧壁400至第二侧壁500的距离)Ws比值的变化而变化的波形图,其中,B1表示电机总损耗,B2表示电机效率,从图5中可以看出,当Wt与Ws之间满足0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws时,电机1的总损耗相对最小,电机1输出效率最高,有利于提升电动汽车续航里程。
如图2所示,环状轭部100为等宽环形结构,环状轭部100的环宽Ys、定子冲片10的内径Ds1和定子冲片10的外径Ds2之间满足0.13≤Ys/(Ds2-Ds1)≤0.25,其中150mm≤Ds2≤270mm。定子90的多个齿部200与环状轭部100配合,环状轭部100和相邻两个齿部200围合出定子槽300,定子槽300的槽底115面与环状轭部100的外周面之间形成环状轭部100的环宽,环状轭部100的环宽直接决定了环状轭部100的磁密大小、定子槽300大小、电机1转矩输出和定子90刚度。为了在满足电机1的转矩输出和定子90刚度的前提下,最优化电机1的环状轭部100磁密和定子槽300空间,提升电机效率,需要对电机1的环状轭部100的环宽进行调整。而环状轭部100的宽度的大小又受定子90自身尺寸空间大小约束,即,受定子冲片10的内径Ds1和定子冲片10的外径Ds2约束。为此,本申请使Ys、Ds1和Ds2满足0.13≤Ys/(Ds2-Ds1)≤0.25,可以在有限的定子90尺寸下,合理分配出定子槽300和环状轭部100的径向占比,在兼顾电机1成本和电机1的电磁性能的前提下,最大化了电机1的输出转矩和效率,且定子冲片10刚度好,有利于改善电机1的振动噪声。
图6示出了48槽8极为例的电机1中,电机1的峰值转矩及电机总损耗随Ys/(Ds2-Ds1)比值变化而变化的波形图。其中,B3表示峰值转矩,B4表示电机总损耗,从图中可以看出,当Ys、Ds1和Ds2满足0.13≤Ys/(Ds2-Ds1)≤0.25时,电机1的峰值转矩相对较高,电机总损耗相对最小,在可以满足电机1的峰值输出性能的情况下,提高电机效率,提高电机1峰值工况短时运行时间,使电动汽车具有良好的加速、爬坡和续航性能。
如图2所示,定子90的第一侧壁400至第二侧壁500的距离Ws、定子冲片10的内径Ds1和定子槽300的数量s满足0.36×π×(Ds1/s)≤Ws≤0.61×π×(Ds1/s),可以进一步约束定子槽300的尺寸大小,优化电机1的电磁负荷大小,从而在不需要增加物料使用或者体积包络的情况下,最大化电机1的效率输出。
图7示出了48槽8极为例的电机1中,电机1的峰值转矩和峰值功率随(Ws×s)/(π×Ds1)的变化而变化的波形图。其中,B5表示峰值转矩,B6表示峰值功率。从图7中可以看出,当Ws、s和Ds1满足:0.36×π×(Ds1/s)≤Ws≤0.61×π×(Ds1/s)时,电机1的峰值转矩和峰值功率相对输出更高,从而在不需要增加物料使用或者体积包络的情况下,兼顾了峰值扭矩和峰值功率输出最大化,有利于提升电机1的使用性能,有利于节省成本。
可选地,如图4所示,电机1包括定子90和转子11,转子11和定子90转动连接。
定子冲片10包括环状轭部100包括多个齿部200。
可以理解的是,环状轭部100包括内周壁和外周壁,沿齿部200至环状轭部100的方向,环状轭部100的内周壁和环状轭部100的外周壁间隔布置。
多个齿部200中的任一齿部200与环状轭部100的内周壁连接,多个齿部200沿定子冲片10的周向间隔布置。
多个齿部200中的任一齿部200包括齿身210和齿靴220,齿身210连接于齿靴220和环状轭部100的内周壁之间。任意相邻两个齿部200中,其中一个齿部200记作第一齿部,另一个齿部200记作第二齿部。沿定子冲片10的周向,第一齿部朝向第二齿部的侧壁记作第一侧壁400,第二齿部朝向第一齿部的侧壁记作第二侧壁500。第一侧壁400和第二侧壁500平行布置。
其中,通过限定第一侧壁400和第二侧壁500的配合结构,以间接限定出齿身210的形状。如,沿环状轭部100至齿部200,齿身210在定子冲片10的周向上的宽度逐渐减小,这样,能够满足第一侧壁400和第二侧壁500平行布置的使用需求。可选地,第一侧壁400和第二侧壁500均为平面壁;可选地,第一侧壁400和第二侧壁500均为曲面壁。
沿定子冲片10的周向,齿身210背离环状轭部100的端部的宽度记作Wt,第一侧壁400至第二侧壁500的距离记作Ws,定子槽300的数量记作s,定子冲片10的内径记作Ds1。可以理解的是,齿身210的齿顶宽度Wt和第一侧壁400至第二侧壁500的距离Ws能够影响电机1的定子槽300的大小和齿部200的饱和程度,为了保证合理的电机1的槽满率和电流密度大小,需要对定子冲片10的齿部200及定子槽300的尺寸进行合理约束。过大的Wt和过小的Ws,或者过小的Wt和过大的Ws,都会导致电机1的定子90尺寸设计不合理,存在磁密设计的过饱和和欠饱和区域,导致磁密过饱和的区域漏磁大,会浪费磁密欠饱和的区域的材料,导致转子11磁场和定子90磁场未能充分交链,电机1性能未能充分发挥。同时,会导致降低电机1的输出转矩,电机1的谐波含量大,反电势波形差,电机效率低,且电机1的定子90刚度不够,振动噪声大,会大大提升同电机1的制造成本。
故而,为了兼顾电机1的成本和电机1的电磁性能,需要对定子冲片10的齿部200及定子槽300的结构进行合理的数值匹配。使得Wt、Ws、s和Ds1满足Wt>Ds1/s,且Ds1/s<Ws。这样,在约束定子槽300的总面积不变的情况下,能够减小电机1槽漏磁,使齿部200与定子槽300的参数匹配更合理,兼顾了电机1的生产成本和电机1的电磁性能,磁密分布均匀,漏磁小,有利于提升绕组的铜占比,有利于提升电机1的材料利用率。在保证电机1具备合理的电流密度的同时,不增加电机1加工制造成本,最大化电机1的输出转矩和效率。且定子冲片10的刚度好,有利于改善电机1的振动噪声。也就是说,在不增加电机1的生产成本的同时,兼顾了电机1的效率、峰值扭矩和峰值功率输出。
在本申请中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种定子冲片,其特征在于,包括:
环状轭部;
多个齿部,多个所述齿部沿所述定子冲片的周向间隔布置,所述齿部包括齿身和齿靴,所述齿身连接于所述齿靴和所述环状轭部的内周壁之间,相邻两个所述齿部和所述环状轭部围合出定子槽;
相邻两个所述齿部中,沿所述定子冲片的周向,两个所述齿身彼此靠近的侧壁分别记作第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁平行布置;
沿所述定子冲片的周向,所述齿身背离所述环状轭部的端部的宽度记作Wt,所述第一侧壁至所述第二侧壁的距离记作Ws,所述定子槽的数量记作s,所述定子冲片的内径记作Ds1,其中,0.47×π×(Ds1/s)≤Wt≤1.45×Ws。
2.根据权利要求1所述的定子冲片,其特征在于,所述环状轭部为等环宽结构,所述环状轭部的环宽记作Ys,所述定子冲片的外径记作Ds2,其中,0.13≤Ys/(Ds2-Ds1)≤0.25,且150mm≤Ds2≤270mm。
3.根据权利要求1或2所述的定子冲片,其特征在于,相邻两个所述齿部中,沿所述定子冲片的周向,两个所述齿靴彼此靠近的侧壁分别记作第一变宽段和第二变宽段;
沿所述环状轭部至所述齿部,所述第一变宽段至所述第二变宽段的距离逐渐减小。
4.根据权利要求1或2所述的定子冲片,其特征在于,Ws、s和Ds1满足:0.36×π×(Ds1/s)≤Ws≤0.61×π×(Ds1/s)。
5.根据权利要求1或2所述的定子冲片,其特征在于,所述环状轭部的外周壁设有焊接槽和定位槽,所述焊接槽用于所述环状轭部的安装定位。
6.根据权利要求5所述的定子冲片,其特征在于,所述定位槽的数量为至少一个;
所述焊接槽的数量为多个,多个所述焊接槽沿所述定子冲片的周向间隔布置。
7.根据权利要求6所述的定子冲片,其特征在于,沿垂直于所述定子冲片的厚度方向对所述定子冲片进行截面,在截面中,所述焊接槽的槽底的中点与所述定子冲片的中心的连线记作连接线段,任意相邻两个所述焊接槽的连接线段形成夹角a,其中,30°≤a≤180°。
8.根据权利要求5所述的定子冲片,其特征在于,沿垂直于所述定子冲片的厚度方向对所述定子冲片进行截面,在截面中,所述焊接槽的槽底的长度小于所述焊接槽的槽口的长度。
9.根据权利要求5所述的定子冲片,其特征在于,沿垂直于所述定子冲片的厚度方向对所述定子冲片进行截面,在截面中,所述焊接槽的轮廓线包括凸起段和两个弧形段,所述凸起段连接于两个所述弧形段之间,所述凸起段和所述弧形段的连接处平滑过渡,所述弧形段朝背离所述环状轭部的外周壁的方向凹陷,所述凸起段朝所述环状轭部的外周壁的凸起,所述凸起段的凸起高度小于所述弧形段的拱高。
10.根据权利要求1或2所述的定子冲片,其特征在于,所述环状轭部的轴向端面设有N个铆扣部,所述铆扣部位于所述齿部的平分线上,N个所述铆扣部沿所述定子冲片的周向间隔布置;
其中,s/N=k,k为正整数,且N≥2。
11.一种定子,其特征在于,包括:
定子铁芯,所述定子铁芯由多个如权利要求1至10中任一项所述的定子冲片堆叠形成。
12.根据权利要求11所述的定子,其特征在于,还包括:
多个绕组部,所述绕组部设于一个所述定子槽,所述绕组部包括多个绕组导体,多个所述绕组导体沿所述环状轭部至所述齿部的方向布置;
所述绕组导体在所述定子的周向上的长度记作L1,所述绕组导体在所述齿部至所述环状轭部的方向上的长度记作L2,其中,1.2≤L1/L2≤2.5。
13.一种电机,其特征在于,包括:
如权利要求11或12所述的定子。
14.一种动力系统,其特征在于,包括:
如权利要求13所述的电机。
15.一种车辆,其特征在于,包括:
如权利要求13所述的电机;或者
如权利要求14所述的动力系统。
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CN119864976A (zh) * 2025-03-25 2025-04-22 天津飞旋科技股份有限公司 一种定子结构及电机

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