本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種定子和具有所述定子的電機(jī)。
背景技術(shù):
相關(guān)技術(shù)中的電機(jī),其定子的軛部、齒部和齒靴的沖片為一體沖裁而成,因此軛部、齒部和齒靴在定子軸向上的尺寸是一致的,對(duì)于單位表面積磁場(chǎng)較弱或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率較低的轉(zhuǎn)子而言,為節(jié)省定子材料同時(shí)提高其性能,需要軛部和齒部的尺寸較薄而齒靴的面積較大,但受定子內(nèi)圓半徑的影響,通過(guò)增加齒靴寬度來(lái)提高齒靴面積的作用有限,而如果在定子軸向上擴(kuò)展齒靴,又會(huì)加長(zhǎng)軛部和齒部的軸向尺寸,從而增加鐵芯和繞組的材耗,導(dǎo)致成本增加。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本發(fā)明提出一種定子,該定子的各部分的軸向尺寸能夠獨(dú)立設(shè)置,從而利于調(diào)節(jié)電機(jī)性能,且成本較低。
本發(fā)明還提出一種具有所述定子的電機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例提出一種定子,所述定子包括:軛部,所述軛部由多個(gè)軛部沖片疊壓而成;主齒部,所述主齒部由多個(gè)齒部沖片疊壓而成,所述主齒部卡裝在所述軛部上且所述齒部沖片與所述軛部沖片垂直設(shè)置;齒靴部,所述齒靴部由多個(gè)齒靴沖片疊壓而成,所述齒靴部卡裝在所述主齒部上且所述齒靴沖片與所述齒部沖片垂直設(shè)置;繞組,所述繞組繞制在所述主齒部上。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子的各部分的軸向尺寸能夠獨(dú)立設(shè)置,從而利于調(diào)節(jié)電機(jī)性能,且成本較低。
另外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述主齒部的在所述軛部的徑向上朝向內(nèi)側(cè)的一端設(shè)有沿所述軛部的軸向延伸且至少一端凸出所述主齒部的伸長(zhǎng)部,所述齒靴部卡裝在所述伸長(zhǎng)部上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述伸長(zhǎng)部上通過(guò)設(shè)置開口方向與所述軛部的軸向平行的開口槽以構(gòu)造有卡舌,所述齒靴部上設(shè)有沿所述軛部的軸向貫通所述齒靴部的閉口槽,所述卡舌卡裝在所述閉口槽內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述伸長(zhǎng)部上設(shè)有在所述軛部的軸向上止擋所述齒靴部的止擋凸臺(tái)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述主齒部上設(shè)有卡槽,所述軛部卡裝在所述卡槽內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述軛部上設(shè)有用于在所述軛部的周向上對(duì)所述主齒部進(jìn)行限位的限位槽,所述主齒部卡裝在所述限位槽內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述齒靴部的在所述軛部的徑向上朝向內(nèi)側(cè)的表面為平面或弧面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述齒靴部的在所述軛部的徑向上朝向內(nèi)側(cè)的表面由平面和弧面組合而成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述齒靴部的在所述軛部的徑向上朝向內(nèi)側(cè)的表面由非同心的多個(gè)圓弧形面組合而成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述齒靴部沿所述軛部的軸向分為側(cè)邊在所述軛部的周向上依次錯(cuò)開設(shè)置的多段。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述軛部沿其周向分為多個(gè)節(jié)段,多個(gè)相鄰所述節(jié)段的交接處中的一處扣裝連接且其余處一體連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述軛部包括沿其周向排列的多個(gè)拼接單元,多個(gè)相鄰所述拼接單元的交接處分別扣裝連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述主齒部上套設(shè)有絕緣套,所述絕緣套的兩端分別設(shè)有分隔板,所述繞組繞制在所述絕緣套上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述軛部與所述主齒部的交接處和所述主齒部與所述齒靴部的交接處中的至少一處設(shè)有絕緣分隔層。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述軛部與所述主齒部的交接處和所述主齒部與所述齒靴部的交接處中的至少一處包覆有絕緣注塑層。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例提出一種電機(jī),所述電機(jī)包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例所述的定子。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī),通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例所述的定子,具有性能優(yōu)異、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子的主齒部和齒靴部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子的主齒部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子的齒靴部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的定子的齒靴部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子的軛部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的定子的軛部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的定子的軛部的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
電機(jī)1、
定子10、轉(zhuǎn)子20、
軛部100、限位槽110、節(jié)段120、拼接單元130、
主齒部200、伸長(zhǎng)部210、開口槽211、卡舌212、止擋凸臺(tái)213、卡槽220、
齒靴部300、閉口槽310、段320、
繞組400、
絕緣套500、分隔板510。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)1。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)1包括定子10和轉(zhuǎn)子20,轉(zhuǎn)子20可旋轉(zhuǎn)地配合在定子10內(nèi),其中,轉(zhuǎn)子20可以永磁體磁環(huán)轉(zhuǎn)子。
首先參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子10。
如圖1-圖8所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子10包括軛部100、主齒部200、齒靴部300和繞組400。
軛部100由多個(gè)軛部沖片疊壓而成。主齒部200由多個(gè)齒部沖片疊壓而成,主齒部200卡裝在軛部100上,且所述齒部沖片與所述軛部沖片垂直設(shè)置,即齒部沖片沿軛部100的周向疊壓。齒靴部300由多個(gè)齒靴沖片疊壓而成,齒靴部300卡裝在主齒部200上,且所述齒靴沖片與所述齒部沖片垂直設(shè)置,即齒靴沖片沿軛部100的軸向疊壓。繞組400繞制在主齒部200上。換言之,軛部100、主齒部200和齒靴部300在卡裝前分別為獨(dú)立的模塊。
這里需要理解地是,主齒部200可以為多個(gè)且沿軛部100的周向間隔設(shè)置,其中,每個(gè)主齒部200的朝向軛部100內(nèi)側(cè)的一端均設(shè)有齒靴部300,且每個(gè)主齒部200上均繞制有繞組400,為了便于描述,本文只針對(duì)一個(gè)齒靴部300及其與軛部100、齒靴部300等的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子10,其定子鐵芯通過(guò)由軛部100、主齒部200和齒靴部300三個(gè)獨(dú)立的模塊卡裝而成,從而可以使軛部100、主齒部200和齒靴部300在定子10軸向上的尺寸參數(shù)相互獨(dú)立,在保證成本的情況下調(diào)節(jié)電機(jī)1的性能。
舉例而言,對(duì)于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)單位磁性能較弱或轉(zhuǎn)速較低的電機(jī),可以將齒靴部300的軸向厚度設(shè)置成大于軛部100的軸向厚度和主齒部200的軸向厚度,即單獨(dú)擴(kuò)展齒靴部300的軸向尺寸,這樣可以擴(kuò)大齒靴部300的表面積,再配合轉(zhuǎn)子20的軸向長(zhǎng)度的加長(zhǎng),從而達(dá)到聚磁來(lái)提高轉(zhuǎn)子20總體磁性能的目的,進(jìn)而又降低了繞組400的長(zhǎng)度,以降低電阻,利于改善電機(jī)1的能效,并且可以配合低磁密的轉(zhuǎn)子20,以降低轉(zhuǎn)子20的成本。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)1,通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的定子10,具有性能優(yōu)異、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的定子10。
如圖1-圖8所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子10包括軛部100、主齒部200、齒靴部300和繞組400。
在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中,如圖1-圖3所示,主齒部200的在軛部100的徑向上朝向內(nèi)側(cè)的一端,即主齒部200的朝向轉(zhuǎn)子20的一端,設(shè)有沿軛部100的軸向延伸且至少一端凸出主齒部200的伸長(zhǎng)部210,齒靴部300卡裝在伸長(zhǎng)部210上。伸長(zhǎng)部210擴(kuò)展了主齒部200在軛部100的軸向上的長(zhǎng)度,在機(jī)械強(qiáng)度允許的情況下,伸長(zhǎng)部210的軸向尺寸越大則齒靴部300的軸向尺寸也可以越大,配合轉(zhuǎn)子20軸向長(zhǎng)度的增加,更有利于聚磁,提高電磁性能。
其中,附圖中示出了伸長(zhǎng)部210兩端均凸出主齒部200的示例,對(duì)于電機(jī)一端安裝位置有限制或需要提供較大的軸向電磁力的情況,可以采用一端凸出的伸長(zhǎng)部210。
可選地,如圖2-圖4所示,伸長(zhǎng)部210上通過(guò)設(shè)置開口方向與軛部100的軸向平行的開口槽211以構(gòu)造有卡舌212,具體地,開口槽211沿齒部沖片的疊壓方向貫通伸長(zhǎng)部210且開口朝向定子10的軸向上的一個(gè)方向,開口槽211在軛部100的軸向上的長(zhǎng)度可以略小于伸長(zhǎng)部210的在軛部100的軸向上的長(zhǎng)度,開口槽211的遠(yuǎn)離軛部100的側(cè)壁構(gòu)成卡舌212。齒靴部300上設(shè)有沿軛部100的軸向貫通齒靴部300的閉口槽310,卡舌212卡裝在閉口槽310內(nèi)。由此可以將齒靴部300卡裝在伸長(zhǎng)部210上,且連接緊密、強(qiáng)度高。
這里可以理解的是,齒靴部300上的閉口槽310也可以為開口槽,從而方便卡裝。
進(jìn)一步地,如圖2和圖3所示,伸長(zhǎng)部210上設(shè)有在軛部100的徑向上向內(nèi)凸出的止擋凸臺(tái)213,即止擋凸臺(tái)213從伸長(zhǎng)部210向轉(zhuǎn)子20凸出,止擋凸臺(tái)213在軛部100的軸向上止擋齒靴部300,由此可以提高齒靴部300的位置穩(wěn)定性,而且可以提高轉(zhuǎn)子20的端部聚磁,降低磁阻,使轉(zhuǎn)子20的磁場(chǎng)更加容易地被引導(dǎo)到定子10中。
在本發(fā)明的一些具體示例中,如圖3所示,主齒部200上設(shè)有卡槽220,軛部100卡裝在卡槽220內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)主齒部200與軛部100的卡裝且操作方便。
有利地,如圖6所示,軛部100上設(shè)有用于在軛部100的周向上對(duì)主齒部200進(jìn)行限位的限位槽110,限位槽110可以設(shè)在軛部100的內(nèi)周面或外周面上,主齒部200卡裝在限位槽110內(nèi),防止主齒部200在軛部100上滑動(dòng)。
在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中,齒靴部300的在軛部100的徑向上朝向內(nèi)側(cè)的表面,即齒靴部300的朝向轉(zhuǎn)子20的表面,可以平面或弧面,也可以由平面和弧面組合而成,圖4示出了齒靴部300的朝向轉(zhuǎn)子20的表面為弧面的示例,由此可以調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)子20之間的氣隙,從而提高聚磁效果。
可選地,齒靴部300的朝向轉(zhuǎn)子20的表面還可以由非同心的多個(gè)圓弧形面組合而成,以利于調(diào)整氣隙中的各次諧波含量以優(yōu)化電機(jī)1的噪聲振動(dòng)。
在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中,如圖5所示,齒靴部300可以構(gòu)造成斜齒結(jié)構(gòu)以降低齒槽轉(zhuǎn)矩,具體地,齒靴部300沿軛部100的軸向分為多段320,多段320的側(cè)邊在軛部100的周向上依次錯(cuò)開設(shè)置。
舉例而言,多段320的一側(cè)邊沿軛部100的軸向依次縮短,而多段320的另一側(cè)邊沿軛部100的軸向依次加長(zhǎng),軛部100周向上所有齒靴部300上的多段320的排列規(guī)律一致,即所有齒靴部300在軛部100的周向上向同一方向傾斜,從而構(gòu)成成斜齒結(jié)構(gòu)。
再例如,通過(guò)將齒靴部300的多段320正反安裝在伸長(zhǎng)部210上,即每段320的形狀相同,通過(guò)選取多段320中的一個(gè)或幾個(gè),沿軛部100的周向上翻轉(zhuǎn)后安裝在伸長(zhǎng)部210上,從而在整體上構(gòu)成斜齒結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一些具體示例中,如圖6所示,軛部100沿其周向分為多個(gè)節(jié)段120,多個(gè)相鄰節(jié)段120的交接處中的一處扣裝連接且其余處一體連接,即多個(gè)節(jié)段120之間具有多個(gè)交接處,這些交接處中的一處為扣裝連接,而這些交接處中的其余處為一體連接。
具體地,軛部沖片經(jīng)過(guò)沖裁后為條形并進(jìn)行疊壓,形成條形的軛部100,通過(guò)例如夾具等工裝的擠壓力,相鄰節(jié)段120彼此合攏以將該條形的軛部100折彎,調(diào)整為環(huán)形結(jié)構(gòu),條形的軛部100的兩端扣裝,例如利用條形的軛部100兩端的凹凸部扣裝,并且扣裝處的外側(cè)焊接,以固定軛部100的形狀,然后將繞制有繞組400且安裝有齒靴部300的主齒部200卡裝在環(huán)形的軛部100上。由此軛部100快速成型,工序簡(jiǎn)潔,且繞線方便,此外條形的軛部沖片有利于節(jié)省材料、降低成本。
在本發(fā)明的另一些具體示例中,如圖7和圖8所示,軛部100包括沿其周向排列的多個(gè)拼接單元130,多個(gè)相鄰拼接單元130的交接處分別扣裝連接,即多個(gè)拼接單元130之間具有多個(gè)交接處均為扣裝連接。
具體地,軛部沖片經(jīng)過(guò)沖裁后進(jìn)行疊壓,形成多個(gè)拼接單元130,裝配時(shí),先將多個(gè)拼接單元130扣裝成條形結(jié)構(gòu),即多個(gè)拼接單元130中的兩個(gè)先不扣裝,該兩個(gè)不扣裝的拼接單元130位于條形結(jié)構(gòu)的兩端,此時(shí),由于相鄰的拼接單元130可進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)這種轉(zhuǎn)動(dòng)將由多個(gè)拼接單元130拼接成的條形結(jié)構(gòu)折彎成環(huán)形,并將該條形結(jié)構(gòu)兩端的拼接單元130進(jìn)行扣裝,形成環(huán)形的軛部100。軛部100成型后,多個(gè)拼接單元130之間在軛部100的周向上互鎖,形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的環(huán)狀,然后將繞制有繞組400且安裝有齒靴部300的主齒部200卡裝在環(huán)形的軛部100上。由此軛部100快速成型,工序簡(jiǎn)潔,且繞線方便,利于節(jié)省材料、降低成本。
這里可以理解地是,相鄰拼接單元130可以通過(guò)梯形卡扣進(jìn)行扣裝(如圖8所示)。相鄰拼接單元130也可以通過(guò)拐角處的優(yōu)弧形卡扣進(jìn)行扣裝(如圖7所示),由此無(wú)需使用壓機(jī)來(lái)操作,避免了軛部100的變形。
在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中,如圖1和圖2所示,主齒部200上套設(shè)有絕緣套500,絕緣套500的兩端分別設(shè)有分隔板510,兩個(gè)分隔板510分別抵在軛部100和齒靴部300上,繞組400繞制在絕緣套500上且位于兩個(gè)分隔板510之間,絕緣套500及其上的分隔板510不僅可以起到分隔絕緣的作用,而且可以提高軛部100、主齒部200和齒靴部300的相對(duì)位置的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中,軛部100與主齒部200的交接處和主齒部200與齒靴部300的交接處中的至少一處設(shè)有絕緣分隔層,即絕緣分隔層分隔軛部100與主齒部200和/或主齒部200與齒靴部300,該絕緣層可以為墊入的絕緣膜、噴涂的絕緣漆、涂裝的膠水等有絕緣作用的介質(zhì)。由此可以減緩或阻斷電機(jī)1運(yùn)行時(shí)交變磁場(chǎng)形成的電渦流的傳導(dǎo),降低電機(jī)1運(yùn)行時(shí)的鐵耗,提高定子10的交變頻率,從而適用于高頻率場(chǎng)合。
在本發(fā)明的另一些具體示例中,軛部100與主齒部200的交接處和主齒部200與齒靴部300的交接處中的至少一處包覆有絕緣注塑層,優(yōu)選地,絕緣注塑層可以包覆由軛部100、主齒部200和齒靴部300組成的整個(gè)定子鐵芯,由此可以提高定子10的機(jī)械強(qiáng)度,有利于改善電機(jī)1的噪音和振動(dòng)性能。
這里可以理解的是,如采用絕緣注塑層包覆整個(gè)定子鐵芯,則可不必設(shè)置絕緣套500。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)1的其他構(gòu)成以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的,這里不再詳細(xì)描述。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。