定子铁芯及定子、永磁电的制造方法
【专利摘要】本实用新型适用于电机结构【技术领域】，提供了定子铁芯及具有该定子铁芯的定子、具有该定子的永磁电机，定子铁芯包括具有中心孔的铁芯本体和若干个安装于铁芯本体上的齿冠，铁芯本体包括轭部和若干个设于轭部上的齿颈，各齿冠分别安装于各齿颈上，至少有一个齿冠沿中心孔的轴向延伸的长度大于铁芯本体沿中心孔的轴向延伸的长度。本实用新型，通过齿冠的单独加长设置，一方面可增强从转子的永磁体汇集到定子铁芯上的磁通量，进而提高了永磁电机的聚磁效果；另一方面利于减小铁芯本体的轴向长度，从而利于减小定子绕组的匝长，进而利于减小定子绕组的重量和定子铁芯的重量。
【专利说明】定子铁芯及定子、永磁电机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电机结构【技术领域】，尤其涉及定子铁芯及具有该定子铁芯的定子、具有该定子的永磁电机。
【背景技术】
[0002]现有技术，为了保证永磁电机的工作性能(功率和转矩等)，一般都将永磁电机的转子的轴向长度设得大于定子铁芯的轴向长度。现有的永磁电机虽然满足了永磁电机工作性能的设计要求，但是，其在具体应用中仍存在不足之处，具体体现在；由于转子的轴向侧面与定子铁芯的轴向侧面距离较大，故，使得从转子的永磁体上汇集到定子铁芯上的磁通量较少，从而使得永磁电机的聚磁效果较差；而当定子铁芯的厚度(定子铁芯的轴向长度)较大时，会使得定子铁芯的磁密和材料利用率均较低。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了定子铁芯及具有该定子铁芯的定子、具有该定子的永磁电机，其旨在解决现有永磁电机聚磁效果差的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:定子铁芯，包括具有中心孔的铁芯本体和若干个安装于所述铁芯本体上的齿冠，所述铁芯本体包括轭部和若干个设于所述轭部上的齿颈，各所述齿冠分别安装于各所述齿颈上，至少有一个所述齿冠沿所述中心孔的轴向延伸的长度大于所述铁芯本体沿所述中心孔的轴向延伸的长度。
[0005]作为本实用新型的一具体实施方案，所述铁芯本体具有两个沿所述中心孔的轴向分别设于所述铁芯本体两相对侧的轴向侧面，各所述齿冠均具有两个沿所述中心孔的轴向分别延伸凸设于两所述轴向侧面上的导磁凸台部。
[0006]作为本实用新型的另一具体实施方案，所述铁芯本体具有两个沿所述中心孔的轴向分别设于所述铁芯本体两相对侧的轴向侧面，各所述齿冠均具有一个沿所述中心孔的轴向延伸凸设于一所述轴向侧面上的导磁凸台部，且各所述导磁凸台部沿所述中心孔的轴向凸设于所述铁芯本体的同一所述轴向侧面上。
[0007]作为本实用新型的又一具体实施方案，所述铁芯本体具有两个沿所述中心孔轴向分别设于所述铁芯本体两相对侧的轴向侧面，至少有两个所述齿冠具有沿所述中心孔的轴向延伸凸设于一所述轴向侧面上的导磁凸台部，且沿所述中心孔的周向相邻设置的两所述导磁凸台部之间至少间隔有一个所述齿颈。
[0008]具体地，所述齿冠包括冠部和卡插部，所述齿颈上设有与所述卡插部配合设置的插槽，所述卡插部卡插于所述插槽内，所述冠部卡于所述插槽外。
[0009]优选地，所述插槽为燕尾槽或T型槽，所述卡插部的形状与所述插槽配合设置。
[0010]具体地,所述铁芯本体包括若干个铁芯单体,所述铁芯单体包括单体轭部和凸设于所述单体轭部内壁上的所述齿颈，各所述单体轭部首尾接合围成所述轭部，所述单体轭部的一端凸设有定位凸起，另一端设有定位凹槽，任意相邻两所述铁芯单体之间均通过一个所述铁芯单体的所述定位凸起与另一个所述铁芯单体的所述定位凹槽卡插配合连接。
[0011]优选地，所述铁芯本体由若干个定子冲片叠压而成。
[0012]本实用新型还提供了定子，其包括上述的定子铁芯和设于所述定子铁芯上的定子绕组。
[0013]本实用新型还提供了永磁电机，其包括上述的定子和与所述定子配合的转子。
[0014]本实用新型提供的定子铁芯及具有该定子铁芯的定子、具有该定子的永磁电机，通过将定子铁芯分成铁芯本体和齿冠两部分进行分别设计加工，并使至少一个齿冠沿中心孔轴向延伸的长度大于铁芯本体沿中心孔轴向延伸的长度，这样，可利用齿冠进行加长定子铁芯的轴向长度，从而利于增强从转子的永磁体汇集到定子铁芯上的磁通量，进而有效提高了永磁电机的聚磁效果。同时，齿冠的单独加长设置，利于减小铁芯本体的轴向长度，从而利于减小定子绕组的匝长，进而利于减小定子绕组的重量、定子铁芯的重量和永磁电机的轴向长度。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例一提供的定子铁芯的立体结构示意图；
[0016]图2是图1的左视示意图；
[0017]图3是本实用新型实施例一提供的铁芯单体与齿冠的组装立体示意图；
[0018]图4是图3的左视示意图；
[0019]图5是本实用新型实施例一提供的铁芯单体与齿冠的分解示意图；
[0020]图6是本实用新型实施例二提供的定子铁芯的结构示意图；
[0021]图7是本实用新型实施例二提供的铁芯单体与导磁凸台的组装立体示意图；
[0022]图8是图7的左视示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]实施例一:
[0025]如图1?5所示，本实用新型实施例一提供的定子铁芯I，包括具有中心孔101的铁芯本体11和若干个安装于铁芯本体11上的齿冠12，铁芯本体11包括轭部111和若干个设于轭部111上的齿颈112，各齿冠12分别安装于各齿颈112上，至少有一个齿冠12沿中心孔101的轴向(中心孔101的中心轴线延伸方向)延伸的长度大于铁芯本体11沿中心孔101的轴向延伸的长度。本实用新型实施例，将定子铁芯I分成铁芯本体11和齿冠12两部分进行分别设计加工，并使至少一个齿冠12沿中心孔101轴向延伸的长度大于铁芯本体11沿中心孔101轴向延伸的长度，这样，一方面可利用齿冠12进行加长定子铁芯I的轴向长度，从而利于增强从转子的永磁体汇集到定子铁芯I上的磁通量，进而有效提高了永磁电机的聚磁效果；另一方面可利于减小铁芯本体11的轴向长度，从而利于减小定子绕组的匝长，进而利于减小定子绕组的重量、定子铁芯I的重量和永磁电机的轴向长度。
[0026]具体地，齿冠12可由导磁性能较好的材料(如粉末冶金、铸铁等)采用模具一体铸造成型。
[0027]具体地，本实施例中，铁芯本体11呈圆环状，轭部111对应呈圆环状；当然了，具体应用中，铁芯本体11也可为方形状或其它多边形状。
[0028]具体地，本实施例提供的定子铁芯I应用于内转子电机上，各齿颈112凸设于轭部111的内壁上，各齿冠12分别安装于各齿颈112之背对轭部111的内壁上，各齿冠12之背对轭部111的内壁围合形成供转子(图未示)穿设的中心孔101。当然了，具体应用中，定子铁芯I也可应用于外转子电机上，此时，各齿颈112凸设于轭部111的外壁上，各齿冠12分别安装于各齿颈112之背对轭部111的外壁上，轭部111的内壁围合形成中心孔101。
[0029]具体地，如图3和图5所示，齿冠12包括冠部121和卡插部122，齿颈112之朝向中心孔101的内壁上凹设有与卡插部122配合设置的插槽1121，卡插部122卡插于插槽1121内，冠部121卡于插槽1121外。卡插部122的设置，主要用于实现齿冠12在齿颈112上的安装固定，为了保证卡插部122卡插于插槽1121内的稳固性,可将卡插部122与插槽1121的配合设为过盈配合或过渡配合；或者，可采用其他紧固方式加固齿冠12与齿颈112的连接，如对于塑封永磁电机，可利用塑封材料将齿冠12在齿颈112上的安装进行塑封加固。
[0030]优选地，如图5所示，插槽1121为燕尾槽或T型槽，卡插部122的形状与插槽1121配合设置。这样，使得插槽1121的槽口宽度小于其槽底的宽度，从而利于防止卡插部122卡插于插槽1121内后沿中心孔101的径向滑脱出插槽1121外的现象发生，进而利于提高齿冠12与齿颈112连接的稳固可靠性。具体安装时，齿冠12的卡插部122可沿中心孔101的轴向滑动插入齿颈112的插槽1121内。
[0031]优选地，如图1和图5所示，冠部121为弧形板状构件，这样，一方面利于优化定子铁芯I与转子的配合间隙，从而利于提高定子与转子的配合性能；另一方面利于提高定子铁芯I的美观性。
[0032]具体地，如图1和图3所示，铁芯本体11包括若干个铁芯单体110，铁芯单体110包括单体轭部1101和凸设于单体轭部1101内壁上的齿颈112，各单体轭部1101首尾接合围成轭部111，单体轭部1101的一端凸设有定位凸起1102，另一端设有定位凹槽1103，任意相邻两铁芯单体I1之间均通过一个铁芯单体110的定位凸起1102与另一个铁芯单体110的定位凹槽1103卡插配合连接。这样，通过定位凸起1102与定位凹槽1103的卡插配合，可有效实现两相邻铁芯单体110之间的连接，其结构简单、安装方便。任意相邻两铁芯单体110及分别安装于其上的两齿冠12均可围合成一供定子绕组(图未示)嵌入安装的嵌线槽103 ;由于本实施例只是单独加长靠近中心孔101的齿冠12，其利于将铁芯单体110的轴向长度设计得较小，这样，一方面利于减小定子铁芯I的重量，另一方面利于减小定子铁芯I上嵌线槽103的槽深，从而利于减小定子绕组的匝长，进而利于减小定子绕组的重量。
[0033]优选地，铁芯本体11由若干定子冲片(图未示)叠压而成，定子冲片具体可为由硅钢片冲制而成，这样，既利于保证铁芯本体11的导磁性能，又利于简化铁芯本体11的加工过程，从而利于减小铁芯本体11的加工成本。本实施例，定子冲片为与铁芯单体110截面形状相同的单体冲片，这样，在生产过程中，先冲制成与铁芯单体110截面形状的单体冲片，再将单体冲片叠压成各铁芯单体110，最后将各铁芯单体110拼接形成铁芯本体11。当然了，具体应用中，定子冲片也可为由条形冲片首尾接合成与铁芯本体11截面形状相同的环状冲片，这样，在生产过程中，先冲制成条形冲片，再将条形冲片首尾接合成与铁芯本体11截面形状相同的环状冲片，最后将环状冲片叠压成铁芯本体11。
[0034]具体地，如图1和图3所示，定子冲片上设有铆扣部1104，铆扣部1104的设置，使得若干个定子冲片叠压后可通过铆扣连接成铁芯单体110。铆扣部1104的设置数量可根据具体连接强度要求进行优化设计，优选地，本实施例，一个定子冲片上设有两个铆扣部1104，且该两铆扣部1104分别设于轭部111和齿颈112上。
[0035]具体地，如图1和图2所示，铁芯本体11具有两个沿中心孔101的轴向分别设于铁芯本体11两相对侧的轴向侧面102，各齿冠12均具有两个沿中心孔101的轴向分别延伸凸设于两轴向侧面102上的导磁凸台部120。这样，铁芯本体11的轴向两侧均设有导磁凸台部120，从而使定子铁芯I的轴向长度向铁芯本体11的两侧延伸加长，达到了加长定子铁芯I轴向长度的作用，进而利于提高的永磁电机的聚磁效果，并利于保证定子铁芯I结构的对称性。
[0036]进一步地，本实用新型实施例一还提供了定子，其包括上述的定子铁芯I和设于定子铁芯I上的定子绕组(图未示)。其由于采用了上述的定子铁芯1，故，利于提高定子的聚磁效果，并利于减小定子的重量和轴向长度。
[0037]进一步地，本实用新型实施例一还提供了永磁电机，其包括上述的定子和与定子配合的转子(图未示)。其由于采用了上述的定子，故，提高了永磁电机的聚磁效果，并减小了永磁电机的重量和永磁电机的轴向长度，利于永磁电机向小型化发展。
[0038]本实用新型实施例一提供的永磁电机，具体可应用于空调器或洗衣机或空气清新机等设备上。
[0039]实施例二:
[0040]如图6?8所示，本实用新型实施例二提供的定子铁芯1，铁芯本体11具有两个沿中心孔101的轴向分别设于铁芯本体11两相对侧的轴向侧面102，各齿冠12均具有一个沿中心孔101的轴向延伸凸设于一轴向侧面102上的导磁凸台部120，且各导磁凸台部120沿中心孔101的轴向凸设于铁芯本体11的同一轴向侧面102上，即各导磁凸台部120沿中心孔101的轴向均设于铁芯本体11的同一侧。本实施例，只在铁芯本体11的轴向一侧设有导磁凸台部120，即齿冠12沿中心孔101的轴向只凸出于铁芯本体11的一轴向侧面102夕卜、而没有凸出于铁芯本体11的另一轴向侧面102外，这样，定子铁芯I沿中心孔101的轴向长度只向铁芯本体11的一侧延伸加长，其也可起到加长定子铁芯I轴向长度的作用，从而也可达到提高永磁电机聚磁效果的目的。本实施例与实施例一不同的是:实施例一中，铁芯本体11的轴向两侧均设有导磁凸台部120，这样，其定子铁芯I的轴向长度是向铁芯本体11的两侧延伸加长的；而本实施例中，只在铁芯本体11的轴向一侧设有导磁凸台部120，其定子铁芯I的轴向长度只向铁芯本体11的一侧延伸加长。除上述不同外，本实用新型实施例二提供的定子铁芯1、定子、永磁电机的其他结构与实施例一中相同结构的设置方式和设置原理相同，在此不再详述。
[0041]实施例三:
[0042]本实用新型实施例二提供的定子铁芯1，铁芯本体11具有两个沿中心孔101的轴向分别设于铁芯本体11两相对侧的轴向侧面102，至少有两个齿冠12具有沿中心孔101的轴向延伸凸设于一轴向侧面102上的导磁凸台部120，且沿中心孔101的周向相邻设置的两导磁凸台部120之间至少间隔有一个齿颈112。具体地，各导磁凸台部12沿中心孔101的周向以间隔至少一个齿颈112的形式凸设于轴向侧面102上，其也可起到加长定子铁芯I轴向长度的作用，从而也可达到提高永磁电机聚磁效果的目的。本实施例与实施例一、实施例二不同的是:实施例一和实施例二中，沿中心孔101的周向相邻设置的两导磁凸台部120之间均不间隔设有齿颈112 ;而本实施例中，沿中心孔101的周向相邻设置的两导磁凸台部120之间至少间隔有一个齿颈112，其取得的提高永磁电机聚磁的效果相对实施例一和实施例二取得的效果略差。除上述不同外，本实用新型实施例三提供的定子铁芯1、定子、永磁电机的其他结构与实施例一中相同结构的设置方式和设置原理相同，在此不再详述。
[0043]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.定子铁芯，包括具有中心孔的铁芯本体和若干个安装于所述铁芯本体上的齿冠，所述铁芯本体包括轭部和若干个设于所述轭部上的齿颈，各所述齿冠分别安装于各所述齿颈上，其特征在于:至少有一个所述齿冠沿所述中心孔的轴向延伸的长度大于所述铁芯本体沿所述中心孔的轴向延伸的长度。
2.如权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于:所述铁芯本体具有两个沿所述中心孔的轴向分别设于所述铁芯本体两相对侧的轴向侧面，各所述齿冠均具有两个沿所述中心孔的轴向分别延伸凸设于两所述轴向侧面上的导磁凸台部。
3.如权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于:所述铁芯本体具有两个沿所述中心孔的轴向分别设于所述铁芯本体两相对侧的轴向侧面，各所述齿冠均具有一个沿所述中心孔的轴向延伸凸设于一所述轴向侧面上的导磁凸台部，且各所述导磁凸台部沿所述中心孔的轴向凸设于所述铁芯本体的同一所述轴向侧面上。
4.如权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于:所述铁芯本体具有两个沿所述中心孔的轴向分别设于所述铁芯本体两相对侧的轴向侧面，至少有两个所述齿冠具有沿所述中心孔的轴向延伸凸设于一所述轴向侧面上的导磁凸台部，且沿所述中心孔的周向相邻设置的两所述导磁凸台部之间至少间隔有一个所述齿颈。
5.如权利要求1至4任一项所述的定子铁芯，其特征在于:所述齿冠包括冠部和卡插部，所述齿颈上设有与所述卡插部配合设置的插槽，所述卡插部卡插于所述插槽内，所述冠部卡于所述插槽外。
6.如权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于:所述插槽为燕尾槽或T型槽，所述卡插部的形状与所述插槽配合设置。
7.如权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于:所述铁芯本体包括若干个铁芯单体，所述铁芯单体包括单体轭部和凸设于所述单体轭部上的所述齿颈，各所述单体轭部首尾接合围成所述轭部，所述单体轭部的一端凸设有定位凸起，另一端设有定位凹槽，任意相邻两所述铁芯单体之间均通过一个所述铁芯单体的所述定位凸起与另一个所述铁芯单体的所述定位凹槽卡插配合连接。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的定子铁芯，其特征在于:所述铁芯本体由若干个定子冲片叠压而成。
9.定子，其特征在于:包括如权利要求1至8任一项所述的定子铁芯和设于所述定子铁芯上的定子绕组。
10.永磁电机，其特征在于:包括如权利要求9所述的定子和与所述定子配合的转子。
【文档编号】H02K1/14GK204012959SQ201420413578
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】朱嘉东, 王飞, 朱婷婷, 陈金涛 申请人:广东威灵电机制造有限公司, 美的威灵电机技术（上海）有限公司