永磁电机用定子冲片、电机定子及注塑模具的制作方法

文档序号:11253381
永磁电机用定子冲片、电机定子及注塑模具的制造方法与工艺

本发明涉及电机技术领域,具体地,涉及一种永磁电机用定子冲片、电机定子及注塑模具。



背景技术:

目前,对于永磁无刷电机(例如滚筒洗衣机所用的永磁无刷电机),为了提高电机效率,多采用分数槽集中绕组。而分数槽集中绕组的固有缺点是绕组磁动势谐波含量较大。目前,为了减小气隙磁密谐波,特别是减小电机运行在深度弱磁状态时的磁密谐波和电机铁耗,常采用定子或者转子削弧的方式(即将定子的齿顶或转子的齿顶相比正常结构削掉一部分),以通过削弧结构使得气隙磁密的含量减少,减小气隙谐波磁密所产生的电磁激振力,从而减小转矩脉动,进而减小电机的振动噪音,提高电机效率。

对于采用定子削弧的冲片,常采用如图1、图2所示的直线削弧方式,即定子齿10的齿顶的中间段为圆弧段101,两端为直线段102。但是,这种削弧结构在电机定子采用塑封结构的情况下,具有注塑制造性差的缺点。在注塑时,定子处于内模和外模之间(内模置于定子的中心孔内,外模置于定子的外侧),在内模和外模之间注塑材料。如果内模的外径处的尺寸和定子冲片内径处尺寸完全一致,则由于定位尺寸太多导致定子入模困难;而如果内模外径处的尺寸为定子冲片的内切圆,则由于定子齿顶的两侧为直线段102,则内模和定子间会存在间隙M(如图2),在注塑的过程中,该间隙M会填充有注塑材料,而这部分注塑材料由于尺寸很小,很薄,脱落风险很高。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种永磁电机用定子冲片、电机定子及注塑模具,用以克服现有技术中具有削弧结构的定子冲片形成的定子注塑制造性差的问题。

为了实现上述目的,本发明一方面提供一种永磁电机用定子冲片,所述定子冲片包括环形的定子轭部以及从所述定子轭部径向向内延伸的多个定子齿,所述定子齿之间形成绕线槽,所述定子齿的齿顶设置有削弧结构,所述削弧结构包括所述定子齿的齿顶两端的台阶结构,所述台阶结构包括所述齿顶的两端外凹形成的周向延伸的定位段,所述定位段在塑封定子时用于与位于定子中心孔内的内模上的定位面贴合。

优选地,所述定子齿的齿顶包括位于所述齿顶中间位置的向内弯曲的圆弧段,所述削弧结构包括位于所述圆弧段两端的直线段以及位于所述直线段远离所述圆弧段的一端的所述台阶结构。

优选地,所述台阶结构的所述定位段为向内弯曲的圆弧形结构。

优选地,各个所述定位段的半径相同,且均与所述定子冲片的中心同心。

优选地,各个所述圆弧段的半径相同,且均与所述定子冲片的中心同心。

优选地,所述绕线槽两侧的两个所述定位段相互远离的两个端部所跨越的角度θ2与该两个定位段相互靠近的两个端部所跨越的角度θ1之间的关系为:(θ2-θ1)/2﹤5°。

根据本发明的另一方面,还提供一种电机定子,所述电机定子包括有多个叠放的如上所述的定子冲片。

根据本发明的再一方面,还提供一种注塑模具,所述注塑模具用于注塑如上所述的电机定子;

所述注塑模具包括位于所述电机定子外侧的外模和位于所述电机定子中心孔内的柱状的内模,其中,所述内模的外表面上形成有多个沿圆周间隔设置的纵向延伸的凹槽,所述凹槽之间的部位形成用于与所述电机定子的所述定位段贴合定位的定位凸部。

优选地,每个所述定位凸部定位在电机定子的绕线槽两侧的所述定位段上。

优选地,所述定位凸部所跨越的以所述定子冲片的中心为中心的角度θ3与所述绕线槽两侧的两个所述定位段相互远离的两个端部所跨越的角度θ2以及该两个定位段相互靠近的两个端部所跨越的角度θ1之间的关系为:(θ2+θ1)/2﹤θ3﹤θ2。

本发明提供的定子冲片、电机定子及注塑模具,通过设置定子齿上的削弧结构包括用于与注塑模具定位的定位段,该削弧结构在减少电机中定子和转子之间的气隙谐波磁密所产生的电磁激振力,减小电机的振动噪音,提高电机效率的同时,还能够通过定位段与注塑用的内模贴合,可以定位内模,还可以在定位在塑封该定子冲片形成的电机定子时,防止注塑材料进入到内模与定子齿的齿顶之间的间隙中。因此,本发明提供的定子冲片可避免现有技术中直线削弧结构的定子塑封时进入到内模和定子间的间隙的注塑材料容易脱离的问题,本发明提供的定子冲片可提高定子的注塑可制造性。

附图说明

图1为现有技术中定子冲片的结构示意图;

图2为图1所示的定子冲片的部分放大图;

图3为本发明提供的定子冲片的结构示意图;

图4为图3所示的定子冲片的部分放大图;

图5为图3所示的定子冲片的A处放大图;

图6为内模定位于定子中心孔内的结构示意图;

图7为图6中B处放大图;

图8为内模的结构示意图。

附图标记说明:

10-定子齿;101-圆弧段;102-直线段;

1-定子轭部;2-定子齿;21-圆弧段;22-直线段;23-台阶结构;231-定位段;100-电机定子;200-内模;201-凹槽;202-定位凸部。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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。

本发明公开了一种永磁电机用定子冲片,所述定子冲片包括环形的定子轭部1以及从定子轭部1径向向内延伸的多个定子齿2,所述定子齿2之间形成绕线槽3,其中,所述定子齿2的齿顶设置有削弧结构,所述削弧结构包括所述定子齿2的齿顶两端的台阶结构23,所述台阶结构23包括所述齿顶的两端外凹形成的周向延伸的定位段231,所述定位段231在塑封定子时用于与位于定子中心孔内的内模上的定位面贴合。需说明的是,所述的“周向”并不是严格意义上的周向,可以是大致沿周向延伸,在此认为,形成台阶结构23的两个部分分别为大致径向上延伸和大致周向上延伸。

本发明提供的定子冲片,通过在定子齿2的齿顶的削弧结构中设置定位段231,该削弧结构在减少电机中定子和转子之间的气隙谐波磁密所产生的电磁激振力,进而减小电机的振动噪音,提高电机效率的同时,还能够通过定位段231与注塑的内模贴合,可以定位内模,还可以在塑封该定子冲片形成的电机定子时防止注塑材料进入到内模与定子齿的齿顶之间的间隙中。因此,本发明提供的定子冲片可避免现有技术中直线削弧结构的定子在塑封时进入到内模和定子间的间隙的注塑材料容易脱离的问题,从而本发明提供的定子冲片可提高定子的注塑可制造性。

下面根据具体实施方式并结合附图对本发明提供的技术方案进一步详细描述。

本实施方式中,如图3和图4所示,定子齿2的齿顶包括位于所述齿顶中间位置的向内弯曲的圆弧段21,所述削弧结构包括位于所述圆弧段21两端的直线段22以及位于直线段22远离所述圆弧段21的一端的台阶结构23。所述削弧结构在每个所述定子齿2的齿顶的两端对称设置。需说明的是,本发明中所述的“向内”是指朝向定子冲片的中心的方向,而“向外”是向远离定子冲片中心的方向。

优选地,多个所述定子齿2的所述圆弧部21的半径相等且均与所述定子冲片的中心同心。

优选地,定子齿2上的所述定位段231为向内弯曲的圆弧形。各个所述定位段231的半径相同,且均与所述定子冲片的中心同心。这样,处于定子中心孔内的内模可通过外表面上的圆弧形定位面与该圆弧形的定位段231贴合定位(后面会进一步描述)。

应该可以理解的是,定位段231并不限于圆弧形,例如也可为直线形,在内模上需设置与该直线形的定位段匹配的定位结构。另外,所述削弧结构也并不限于本实施方式中包括直线段22的结构形式,还可以包括其它的削弧结构,只要在定子齿的齿顶两端设置包括定位段231的台阶结构23,均属于本发明的保护范围。

本发明提供的技术方案中,定位段231的长度实际上越小越好,因此可设置定位段231的长度在能够定位注塑内模的情况下尽可能短。

本实施方式中,如图5所示,绕线槽3两侧的两个所述定位段231相互远离的端部所跨越的角度θ2与该两个定位段231相互靠近的两个端部所跨越的角度θ1之间的关系为:(θ2-θ1)/2﹤5°。也就是说,每个定位段231所占用的角度小于5°。

根据本发明的另一方面,还提供一种电机定子,该所述电机定子包括有多个叠放的如上所述的定子冲片。

本发明提供的电机定子,在塑封过程中,由于注塑内模的定位面贴合定位于定子齿的定位段231上,因此,注塑材料不会进入到内模与定子齿之间的间隙中去,由此可避免现有技术中削弧结构的定子注塑制造性能差的问题。

根据本发明的再一方面,还提供一种注塑模具,该注塑模具用于注塑如上所述的电机定子。

该注塑模具包括位于所述电机定子外侧的外模和位于所述电机定子中心孔内的柱状的内模200,如图6和图7所示,注塑时,内模200位于电机定子100的中心孔内。其中,所述内模200的外表面上形成有多个沿圆周间隔设置的纵向延伸的凹槽201,凹槽201之间的部位形成用于与所述电机定子100的所述定位段231贴合定位的定位凸部202,凹槽201可以避让定子齿的圆弧段21和直线段22,以避免内模200与定子产生干涉。内模200的具体结构如图8所示。

本实施方式中,每个所述定位凸部202定位在电机定子的绕线槽3两侧的所述定位段231上。

为使得定位凸部202定位在所述定位段231上,应设计定位凸部202的宽度大于绕线槽3两侧的定位段231之间的距离,且小于该两个定位段231彼此远离的端部之间的距离。所述距离或宽度可用其所跨越的角度来表示。

本实施方式中,所述定位凸部202所跨越的以所述定子冲片的中心为中心的角度θ3与所述电机定子的绕线槽3两侧的两个定位段231相互远离的两个端部所跨越的角度θ2以及该两个定位段231相互靠近的两个端部所跨越的角度θ1之间的关系为:(θ2+θ1)/2﹤θ3﹤θ2。

用本实施方式提供的注塑模具来注塑定子,可使得定子具有较好的注塑制造性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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