定子冲片、定子铁芯及电的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种定子冲片、定子铁芯及电机，定子冲片具有轭部，轭部内设有与轭部可拆卸地连接的齿部，轭部的内圆周上设有多个槽，齿部设有与多个槽配合的多个榫，齿部具有中空的内圆孔，并设有自内圆孔沿定子冲片径向向外延伸的多个齿，相邻的两个齿之间形成绕线槽，多个绕线槽包括多个第一类槽与多个第二类槽，每一第一类槽的宽度小于每一第二类槽的宽度，每一第一类槽的深度小于每一第二类槽的深度，且第一类槽与第二类槽在定子冲片的周向上间隔布置。定子铁芯由上述的定子冲片叠压而成，电机具有上述的定子铁芯。本实用新型的定子冲片是一种轭部与齿部分离的定子冲片，提高线圈在绕线槽内的利用率，确保轭部与齿部的磁场密度分布均匀。
【专利说明】定子冲片、定子铁芯及电机
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电机领域，尤其是涉及一种内转子式的电机以及具有这种电机使用的定子冲片、这种定子冲片制成的定子铁芯。
【背景技术】
[0002]电机广泛地应用在工业生产以及生活的各种电器设备中，现有的电机具有定子以及转子，转子轴安装在转子中并随转子的旋转而旋转，并由此输出动力。
[0003]参见图1，现有的一些电机具有壳体10以及位于壳体10两端的端盖11、12，壳体10以及端盖11、12围成一个腔体，腔体内安装有定子15以及转子18，定子15具有定子铁芯16以及缠绕在定子铁芯16上的线圈17。转子18安装在定子15内，并可相对于定子15旋转。转子轴19安装在转子18内，且与转子18过盈配合，转子轴19在转子18的带动下旋转，从而向外输出动力。
[0004]定子铁芯16通常由多片形状相同的定子冲片叠压而成，参见图2，定子冲片20由硅钢片冲压而成，其大致呈圆环状，并具有位于外周缘的轭部21，且轭部21呈圆环状。定子冲片20还设有自轭部21沿定子冲片20的径向向定子冲片20的中部延伸的多个齿22，相邻的两个齿22之间形成一个绕线槽23，线圈缠绕在齿22上。并且，定子冲片20的中部设置一个中空的内圆孔24，多片定子冲片20叠压形成定子铁芯16后，定子冲片20的内圆孔24形成转子孔，转子安装到转子孔内。
[0005]对定子冲片20叠压而成的定子铁芯缠绕线圈时，需要缠绕两层线圈，分别是内线圈与外线圈。参见图3，外线圈35缠绕在定子铁芯16的绕线槽33的底部，离定子铁芯16的中心较远。内线圈36缠绕在绕线槽33靠近槽口的位置，离定子铁芯16的中心较近。
[0006]每一内线圈36将跨越四个绕线槽33，且每一外线圈35也跨越四个绕线槽33，且内线圈36与外线圈35并不缠绕在同一个绕线槽33上。然而，缠绕内线圈36的绕线槽33将有外线圈35跨越，而缠绕外线圈35的绕线槽33也有内线圈36，导致内线圈36与外线圈35之间的距离很近，这对内线圈36与外线圈35之间的绝缘处理提出很高的要求，因此内线圈36与外线圈35之间的绝缘处理工艺复杂。
[0007]此外，由于内线圈36与外线圈35在定子铁芯16的轴向上重叠，导致内线圈36与外线圈35的绕制难度高，导致内线圈36与外线圈35的匝间不良率高，在推高电机的生产成本的同时，影响电机的工作稳定性，导致电机额定效率低、能耗大。
[0008]为了满足相邻的两个内线圈36或者外线圈35在嵌线后在定子铁芯16槽口位置有足够的避让空间，这就要两相绕组线圈伸出定子铁芯16的部分要足够长，就是内线圈36以及外线圈35的端部要足够长。这样，导致制造线圈的漆包线使用量增加，还导致电机的能耗大、额定效率低。
[0009]并且，现有电机制造过程中，对线圈的绕嵌线工艺是先绕制多个线圈绕组，再采用人工或使用嵌线机等设备嵌入到定子铁芯16中，工序复杂且自动化程度低，且由于定子铁芯的槽口窄，嵌线时容易对漆包线造成损伤。[0010]因此，现有的部分定子铁芯采用分离式结构，参见图4，分离式的定子铁芯由多片定子冲片40叠压而成，每一片定子冲片40包括轭部41以及设置在轭部41内的齿部50。如图5所示，轭部41大致呈方形，其具有四条切边42、43、44、45，其中切边42、43相互平行，构成一对切边，切边44、45也相互平行，构成另一对切边。轭部41的周向上设置有多个槽46,每一个槽46均为方形槽。
[0011]参见图6，齿部50具有一个中空的内圆孔51，转子可以安装在内圆孔51内。齿部50具有多个自内圆孔沿定子冲片径向向外延伸的齿52，每一个齿52的顶部均设有榫53，榫53用于与轭部41的槽46配合。齿部50安装到轭部41时，通过每一个齿52顶部的榫53与轭部41的槽46的配合，实现齿部50与轭部41的固定。
[0012]参见图7，定子的线圈缠绕在齿部50的齿52上，线圈包括内线圈55以及外线圈56。制造电机时，通常先将内线圈55缠绕在齿52后，再将外线圈56缠绕在齿52上，最后将缠绕有线圈的齿部50安装到轭部41上。这样，线圈的缠绕极为方便，能够提高电机的生
产效率。
[0013]然而，现有的分离式定子铁芯，定子冲片40上每一个槽54的宽度、深度均相等，导致线圈绕组在槽54内的空间利用率较低。此外，由于两相绕组线圈的励磁不相等，在均槽的定子冲片40上体现为齿部50与轭部41的磁场密度分布不均，从而使电机整体性能达不到最优，即电机的工作效率较低。
【发明内容】
[0014]本实用新型的主要目的是提供一种线圈在绕线槽内利用率较高的定子冲片。
[0015]本实用新型的另一目的是提供一种齿部与轭部磁场密度分布均匀的定子铁芯。
[0016]本实用新型的再一目的是提供一种电机工作效率较高的电机。
[0017]为实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供的定子冲片包括轭部，轭部内设有与轭部可拆卸地连接的齿部，轭部的内圆周上设有多个槽，齿部设有与多个槽配合的多个榫，齿部具有中空的内圆孔，并设有自内圆孔沿定子冲片径向向外延伸的多个齿，相邻的两个齿之间形成绕线槽，其中，多个绕线槽包括多个第一类槽与多个第二类槽，每一第一类槽的宽度小于每一第二类槽的宽度，每一第一类槽的深度小于每一第二类槽的深度，且第一类槽与第二类槽在定子冲片的周向上间隔布置。
[0018]由上述方案可见，定子冲片的绕线槽包括宽度较小、深度较浅的第一类槽以及宽度较大、深度较深的第二类槽，内线圈可以缠绕在两个第一类槽内，外线圈可以缠绕在第二类槽内，提高线圈在绕线槽内的利用率，也使得定子铁芯磁场密度分布更为均匀，有利于电机的高效运行。
[0019]一个优选的方案是，第一类槽与第二类槽在定子冲片的周向上两两间隔布置，轭部的外周缘具有两对切边，每一对切边具有两条平行设置的切边。
[0020]由此可见，这样的设置有利于内线圈缠绕在间隔有两个第二类槽的两个第一类槽之间，外线圈缠绕在间隔有两个第二类槽的第一类槽之间，确保每一个绕线槽内只缠绕有一个线圈，避免线圈的相互重叠，进而确保电气绝缘。
[0021]为实现本实用新型的另一目的，本实用新型提供的定子铁芯由多片形状相同的定子冲片叠压而成，每一片定子冲片具有轭部，轭部内设有与轭部可拆卸地连接的齿部，轭部的内圆周上设有多个槽，齿部设有与多个槽配合的多个榫，齿部具有中空的内圆孔，并设有自内圆孔沿定子冲片径向向外延伸的多个齿，相邻的两个齿之间形成绕线槽，其中，多个绕线槽包括多个第一类槽与多个第二类槽，每一第一类槽的宽度小于每一第二类槽的宽度，每一第一类槽的深度小于每一第二类槽的深度，且第一类槽与第二类槽在定子冲片的周向上间隔布置。
[0022]由上述方案可见，通过将定子冲片的绕线槽设计成两类宽度、深度不同的绕线槽，有利于将内线圈与外线圈分别缠绕在第一类槽与第二类槽上，使电机运行时定子铁芯上磁场密度更为均匀。
[0023]为实现本实用新型的再一目的，本实用新型提供的电机具有定子及安装在定子内的转子，定子具有定子铁芯以及缠绕在定子铁芯上的线圈，定子铁芯由多片定子冲片叠压而成，每一片定子冲片具有轭部，轭部内设有与轭部可拆卸地连接的齿部，轭部的内圆周上设有多个槽，齿部设有与多个槽配合的多个榫，齿部具有中空的内圆孔，并设有自内圆孔沿定子冲片径向向外延伸的多个齿，相邻的两个齿之间形成绕线槽，其中，多个绕线槽包括多个第一类槽与多个第二类槽，每一第一类槽的宽度小于每一第二类槽的宽度，每一第一类槽的深度小于每一第二类槽的深度，且第一类槽与第二类槽在定子冲片的周向上间隔布置，线圈包括缠绕在两个第一类槽之间的内线圈以及缠绕在两个第二类槽之间的外线圈。
[0024]由此可见，电机的定子冲片的轭部与齿部可拆卸地连接，且将绕线槽设计成两类不同的绕线槽，提高线圈在绕线槽内的利用率的同时，还可以使定子铁芯的齿部、轭部的磁场密度更为均匀，电机的工作更为稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是现有电机的剖视图。
[0026]图2是现有定子冲片的结构放大图。
[0027]图3是现有定子铁芯缠绕有线圈的结构放大图。
[0028]图4是现有一种分离式定子冲片的结构图。
[0029]图5是现有分离式定子冲片中轭部的结构图。
[0030]图6是现有分离式定子冲片中齿部的结构图。
[0031]图7是现有分离式定子铁芯缠绕有线圈的结构图。
[0032]图8是本实用新型定子冲片实施例的结构图。
[0033]图9是本实用新型定子冲片实施例中轭部的结构图。
[0034]图10是本实用新型定子冲片实施例中齿部的结构图。
[0035]图11是本实用新型电机实施例中的定子铁芯缠绕有线圈的结构图。
[0036]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0037]本实用新型的电机具有壳体以及位于壳体两侧的端盖，壳体与端盖围成一个腔体，腔体内安装有定子以及转子。本实施例中，定子由定子铁芯以及缠绕在定子铁芯上的线圈构成，定子铁芯的中部设有圆柱状的转子安装孔，转子安装在转子安装孔内。并且，转子的中部安装有转子轴，转子轴与转子过盈配合，并随转子的旋转而旋转，由此向外输出动力。
[0038]定子具有定子铁芯以及缠绕在定子铁芯上的线圈，定子铁芯由多片形状相同的定子冲片叠压而成。参见图8，本实施例的定子冲片60由硅钢片冲压而成，其由可拆卸地连接的轭部61与齿部71构成，轭部61位于定制冲片60的外侧，齿部71位于轭部61内。
[0039]参见图9，轭部61大致呈方形，其具有四条切边62、63、64、65，其中切边62、63相互平行，构成第一对切边，切边64、65也相互平行，构成第二对切边。相邻的两条切边相互垂直，且相邻的两条切边之间通过圆弧过渡。轭部61的四个角上分别设有一个圆形的通孔66，用于将定子冲片叠压时实现轭部的定位。
[0040]轭部61的内圆周上设有多个槽，包括半圆形的槽67以及燕尾形的槽68，多个槽沿轭部61的内圆周的周向均匀布置。每一个槽67、68均是从内圆周向外边缘方向延伸。在相邻的两个槽之间有一条连接边，位于半圆形槽67两侧的连接边为第一类连接边69，位于燕尾槽68两侧的连接边为第二类连接边70。从图9可见，第一类连接边69比第二类连接边70更靠近轭部61内圆的圆心。
[0041]参见图10，齿部71的中部为中空的内圆孔72，内圆孔72为正圆形。多片定子冲片60叠压后形成的定子铁芯中后,定子冲片60的内圆孔72形成定子铁芯的转子安装孔，转子安装在转子安装孔内。
[0042]在内圆孔72外，齿部71设有十六个自内圆孔72沿定子冲片60径向向外延伸的齿，十六个齿包括四个第一类齿73以及十二个第二类齿75，第一类齿73的长度小于第二类齿75的长度。每一个齿的端部均设有一个榫，如图10所示的，第一类齿73的端部设有半圆形的榫74，第二类齿75的端部设有燕尾形的榫76。
[0043]半圆形的榫74与轭部61的槽67配合,燕尾形的榫76与轭部61的槽68配合,如图8所示，通过每一个齿的端部的榫与轭部的槽配合，实现齿部71与轭部61的配合。
[0044]在齿部71的周向上，相邻的两个齿形成一个绕线槽，如图10所示，位于第一类齿73两侧的绕线槽为第一类槽77，位于两个第二类齿75之间的绕线槽为第二类槽78。每一个第一类槽77的槽口位于第一类连接边67上，每一个第二类槽78的槽口位于第二类连接边68上。
[0045]如图8所示，齿部71安装到轭部61后，在定子冲片60的周向上形成多个绕线槽，第一类槽77与第二类槽78两两间隔布置，即间隔有第二类槽78的相邻两个第一类槽77之间间隔有两个第二类槽78，间隔有第一类槽77的相邻两个第二类槽78之间间隔有两个第一类槽77。
[0046]第一类槽77的宽度为Al，深度为Dl，第二类槽78的宽度为A2，深度为D2，从图8可见，第一类槽77的宽度Al小于第二类槽78的宽度A2，第一类槽77的深度Dl小于第二类槽78的深度。
[0047]参见图11，定子铁芯80由多片定子冲片60叠压而成，制造定子时，首先将多片定子冲片60的齿部71叠压形成定子铁芯80的齿部82，并将多片定子冲片60的轭部61叠压形成定子铁芯80的轭部81。然后，将线圈绕制在齿部82的齿82、83上，最后将绕制有线圈的齿部82安装到轭部81内。这样，可以通过自动化设备将线圈绕制在齿部82上，线圈的绕制简单、方便，提高定子的生产效率。
[0048]与定子冲片相同的，齿部82具有第一类齿83以及第二类齿84，也设有两两间隔设置的第一类槽85以及第二类槽86。绕制在定子铁芯80上的线圈包括两层线圈，即内线圈87以及外线圈88，内线圈87靠近齿部82，外线圈88靠近轭部81。此外，内线圈87绕制在两个第一类槽85之间，而每一个外线圈88绕制在两个第二类槽88之间。这样，可以避免内线圈87与外线圈88在定子铁芯80的径向上重叠。
[0049]通过在定子冲片上设置间隔布置的第一类槽与第二类槽，使线圈在绕线槽内的利用率较高，电机运行时定子铁芯的磁场密度更为均匀，电机运行更为平稳，效率较高。另外，对于方形的定子冲片，通过设计面积较小的第一类槽能避免因切边的存在而导致槽口与切边之间的距离过小，防止模具生产时出现崩模的现象。
[0050]当然，上述实施例仅是本实用新型优选的实施方式，实际应用时可以有更多的改变，例如，轭部的槽与齿部的榫不是半圆形或燕尾形，可以设置成诸如方形、三角形等形状；或者，在齿部上套装绝缘骨架，在绝缘骨架上缠绕线圈，这样的改变也能实现本实用新型的目的。
[0051]最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，如齿部的齿数量的改变、两类槽尺寸的改变、轭部与齿部尺寸的改变等变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.定子冲片，包括 轭部，所述轭部内设有与所述轭部可拆卸地连接的齿部，所述轭部的内圆周上设有多个槽，所述齿部设有与多个所述槽配合的多个榫，所述齿部具有中空的内圆孔，并设有自所述内圆孔沿所述定子冲片径向向外延伸的多个齿，相邻的两个所述齿之间形成绕线槽； 其特征在于: 多个所述绕线槽包括多个第一类槽与多个第二类槽，每一所述第一类槽的宽度小于每一所述第二类槽的宽度，每一所述第一类槽的深度小于每一所述第二类槽的深度，且所述第一类槽与所述第二类槽在所述定子冲片的周向上间隔布置。
2.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于: 所述第一类槽与所述第二类槽在所述定子冲片的周向上两两间隔布置。
3.根据权利要求1或2所述的定子冲片，其特征在于: 所述榫为半圆形或燕尾形。
4.根据权利要求1或2所述的定子冲片，其特征在于: 所述轭部的外周缘具有两对切边，每一对所述切边具有两条平行设置的切边。
5.定子铁芯，由多片形状相同的定子冲片叠压而成，每一所述定子冲片包括 轭部，所述轭部内设有与所述轭部可拆卸地连接的齿部，所述轭部的内圆周上设有多个槽，所述齿部设有与多个所述槽配合的多个榫，所述齿部具有中空的内圆孔，并设有自所述内圆孔沿所述定子冲片径向向外延伸的多个齿，相邻的两个所述齿之间形成绕线槽； 其特征在于: 多个所述绕线槽包括多个第一类槽与多个第二类槽，每一所述第一类槽的宽度小于每一所述第二类槽的宽度，每一所述第一类槽的深度小于每一所述第二类槽的深度，且所述第一类槽与所述第二类槽在所述定子冲片的周向上间隔布置。
6.根据权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于: 所述第一类槽与所述第二类槽在所述定子冲片的周向上两两间隔布置。
7.根据权利要求5或6所述的定子铁芯，其特征在于: 所述榫为半圆形或燕尾形。
8.电机,包括 定子及安装在所述定子内的转子，所述定子具有定子铁芯以及缠绕在所述定子铁芯上的线圈，所述定子铁芯由多片定子冲片叠压而成，每一所述定子冲片包括轭部，所述轭部内设有与所述轭部可拆卸地连接的齿部，所述轭部的内圆周上设有多个槽，所述齿部设有与多个所述槽配合的多个榫，所述齿部具有中空的内圆孔，并设有自所述内圆孔沿所述定子冲片径向向外延伸的多个齿，相邻的两个所述齿之间形成绕线槽； 其特征在于: 多个所述绕线槽包括多个第一类槽与多个第二类槽，每一所述第一类槽的宽度小于每一所述第二类槽的宽度，每一所述第一类槽的深度小于每一所述第二类槽的深度，且所述第一类槽与所述第二类槽在所述定子冲片的周向上间隔布置； 所述线圈包括缠绕在两个所述第一类槽之间的内线圈以及缠绕在两个所述第二类槽之间的外线圈。
9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于:所述第一类槽与所述第二类槽在所述定子冲片的周向上两两间隔布置。
10.根据权利要求8或9所述的电机，其特征在于:所述榫为半圆形或燕尾形。
【文档编号】H02K1/16GK203445707SQ201320403668
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】康宁, 张猫猫, 刘伟兵, 唐雪华, 陈程, 陈青旭, 陈武林, 李金源 申请人:珠海格力电器股份有限公司, 珠海凯邦电机制造有限公司, 合肥凯邦电机有限公司, 重庆凯邦电机有限公司, 河南凯邦电机有限公司