一种定子铁心、定子、电机和电动汽车的制作方法

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种定子铁心、定子、电机和电动汽车。

背景技术：

当前，随着电动汽车的飞速发展，引起了新一轮的电机革新，永磁电机以其高效率、高功率密度等优势在电动汽车中得到了广泛的应用。

电机高功率密度的要求，必然要求电机朝着高速小型化的方向发展，而高速小型化带来电机的温升提高，现有技术中普遍采用机壳水冷的方式对电机进行冷却，但该冷却方式制约了电机功率密度的进一步提高。

为解决上述问题，现有技术通常采用油冷的电机结构，通过在电机绕组端部喷冷却油，在定子铁心上设置冷却结构，但是这两种技术方案本身存在如下缺陷：

1、一种是在定子铁心轭部开设导油槽，使得冷却油能够沿定子铁心轴向移动，这种结构通过冷却油对整个定子铁心的冷却，实现了功率密度的提升，但由于定子轭部的刚度对于电机的振动噪音的抑制具有重要的作用，在定子轭部开设导油槽会降低定子铁心的刚度，不利于抑制电机振动噪音。

2、一种是在定子铁心外侧开设螺旋槽结构，使得冷却油能够沿定子铁心外侧移动，实现热量的传递和冷却，这种方式虽然可以改善电机散热，但是无形中增加了电机的外径，导致电机体积增加，同时，由于电机定子铁心与机壳是通过过盈配合固定在一起的，导油槽开设的过多，使得定子铁心外径和机壳内径之间的有效接触面积减小，这样会减小两者之间的抗扭承受力，在大转矩的电机扭矩的传递时，存在定子铁心和机壳相对转动的风险。

技术实现要素：

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种定子铁心、定子、电机和电动汽车，定子铁心通过在齿部开设导油槽，便于冷却油通过该导油槽进入定子铁心，并沿定子铁心的轴向流动，增大了冷却油接触热源的面积，有效改善了定子铁心的散热，实现了整个定子铁心的冷却；且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺；同时，在齿部开设导油槽，并不增加电机的体积，使得电机可以轻量化。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种定子铁心，包括：轭部和多个齿部；多个所述齿部沿圆周方向均匀分布在所述轭部的内侧，且沿所述轭部的径向延伸；相邻两个所述齿部之间形成有定子槽；所述齿部靠近所述轭部的一端设置有沿轴向延伸的导油槽。该定子铁心通过在齿部开设导油槽，便于冷却油通过该导油槽进入定子铁心，并沿定子铁心的轴向流动，增大了冷却油接触热源的面积，有效改善了电机的定子铁心的散热，实现了整个定子铁心的冷却；且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺；同时，在齿部开设导油槽，并不增加电机的体积，使得电机可以轻量化。

进一步，所述定子槽为平行槽，所述齿部为梯形结构；所述导油槽靠近所述轭部的宽度大于其远离所述轭部的宽度，使得所述齿部靠近所述轭部的有效宽度等于其远离所述轭部的有效宽度。该定子铁心通过将导油槽靠近轭部的宽度设置为大于其远离轭部的宽度，使得齿部靠近轭部的有效宽度等于其远离轭部的有效宽度，从而使得齿部的磁密分布均匀，且不影响电机的性能。

进一步，所述导油槽的横截面为三角形或梯形。通过将导油槽的横截面设置为三角形或梯形，使得齿部靠近轭部的有效宽度等于其远离轭部的有效宽度，从而使得齿部的磁密分布均匀，且不影响电机的性能。

进一步，所述三角形为等腰三角形。

进一步，所述梯形为等腰梯形。

进一步，每个所述齿部上设置有一个所述导油槽。

根据本发明的另一个方面，提供一种定子，包括上述所述的定子铁心，还包括：绕组，缠绕在所述定子铁心的齿部；机壳，罩设在所述定子铁心的外部，用于固定定子铁心。该定子通过采用上述定子铁心，有效改善了定子铁心的散热，且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺，同时不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度。

进一步，所述绕组的导线为扁平状结构。

根据本发明的又一方面，提供一种电机，包括上述所述的定子。该电机通过采用上述定子，有效改善了定子铁心的散热，实现了电机冷却，且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺，同时不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度。

根据本发明的又一方面，提供一种电动汽车，包括上述所述的电机。该电动汽车通过采用上述电机，定子铁心散热效果好，提高了电机的功率密度，同时定子铁心刚度不受影响，具有良好的抗振动特性，具有振动噪音低的优点。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、本发明提供的定子铁心，通过在齿部开设导油槽，便于冷却油通过该导油槽进入定子铁心，并沿定子铁心的轴向流动，增大了冷却油接触热源的面积，有效改善了电机的定子铁心的散热，实现了整个定子铁心的冷却；且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺；同时，在齿部开设导油槽，并不增加电机的体积，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度；解决了现有技术中在定子轭部开设导油槽会降低定子铁心的刚度，不利于抑制电机振动噪音的技术问题，同时解决了在定子铁心外侧开设螺旋槽结构，导致电机外径增加，且影响定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺的技术问题。

2、本发明提供的定子铁心，由于定子铁心的定子槽为平行槽结构，齿部为上下不等宽度的梯形结构，这样齿部的磁密分布不均匀，靠近轭部的齿部由于尺寸较宽，磁密就小，此处齿部的宽度尺寸具有富裕量，允许开设导油槽去除一部分铁心。该定子铁心通过将导油槽靠近轭部的宽度设置为大于其远离轭部的宽度，使得齿部靠近轭部的有效宽度等于其远离轭部的有效宽度，从而使得齿部的磁密分布均匀，且不影响电机的性能。

3、本发明提供的定子，通过采用本发明的定子铁心，有效改善了定子铁心的散热，且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺，同时不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度。

4、本发明提供的电机，通过采用本发明的定子，有效改善了定子铁心的散热，实现了电机冷却，且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺，同时不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度。

5、本发明提供的电动汽车，通过采用本发明的电机，定子铁心散热效果好，提高了电机的功率密度，同时定子铁心刚度不受影响，具有良好的抗振动特性，具有振动噪音低的优点。

附图说明

图1本发明一实施例提供的定子铁心的结构示意图。

附图标记：

1、轭部，2、齿部，3、定子槽，4、导油槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1本发明一实施例提供的定子铁心的结构示意图。

请参照图1，在本发明一实施例中，提供一种定子铁心，包括：轭部1和多个齿部2。

轭部1为圆环状结构；多个齿部2沿圆周方向均匀分布在轭部1的内侧，且沿轭部1的径向延伸；相邻两个齿部2之间形成有定子槽3；齿部2靠近轭部1的一端设置有沿轴向延伸的导油槽4。

可选的，每个齿部2上设置有一个导油槽4。通过在每个齿部2上设置一个导油槽4，使得定子铁心可以均匀散热，实现了整个定子铁心的冷却。

本实施例中的定子铁心基于油冷的冷却方式，通过在齿部2开设导油槽4，便于冷却油通过该导油槽4进入定子铁心，并沿定子铁心的轴向流动，增大了冷却油接触热源的面积，有效改善了电机的定子铁心的散热，实现了整个定子铁心的冷却；且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺；同时，在齿部2开设导油槽4，不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度；解决了现有技术中在定子轭部开设导油槽会降低定子铁心的刚度，不利于抑制电机振动噪音的技术问题，同时解决了在定子铁心外侧开设螺旋槽结构，导致电机外径增加，且影响定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺的技术问题。

在一实施例中，定子槽3为平行槽，齿部2为梯形结构；导油槽4靠近轭部1的宽度大于其远离轭部1的宽度，使得齿部2靠近轭部1的有效宽度等于其远离轭部1的有效宽度。具体地，导油槽4靠近轭部1的宽度大于其远离轭部1的宽度是指导油槽4的横截面的宽度由齿部2的齿根朝向齿部2的齿顶逐渐减小。

可选的，平行槽包括但不限于矩形槽。

在本实施例中，定子铁心的定子槽3采用平行槽结构，平行槽结构特别适合扁导线工艺，扁导线有助于提高电机定子的槽满率，进一步提高了电机的效率。

在本实施例中，由于定子铁心的定子槽3为平行槽结构，齿部2为上下不等宽度的梯形结构，这样齿部2的磁密分布不均匀，靠近轭部1的齿部2由于尺寸较宽，磁密就小，此处齿部2的宽度尺寸具有富裕量，允许开设导油槽4去除一部分铁心。该定子铁心通过将导油槽4靠近轭部1的宽度设置为大于其远离轭部1的宽度，使得齿部2靠近轭部1的有效宽度等于其远离轭部1的有效宽度，从而使得齿部2的磁密分布均匀，且不影响电机的性能。

在本实施例中，齿部2的有效宽度是指齿部2的实际铁心宽度，即齿部2原有梯形结构的铁心宽度减去导油槽4的宽度后，剩余部分的铁心宽度。

可选的，导油槽4的横截面为三角形或梯形。该定子铁心通过将导油槽4的横截面设置为三角形或梯形，使得齿部2的有效宽度相等，从而使得齿部2的磁密分布均匀。通过将导油槽4的横截面设置为三角形或梯形，使得齿部2靠近轭部1的有效宽度等于其远离轭部1的有效宽度，从而使得齿部2的磁密分布均匀，且不影响电机的性能。

可选的，三角形为等腰三角形。

可选的，梯形为等腰梯形。

该定子铁心通过将导油槽4的横截面设置为等腰三角形或等腰梯形，使得同一齿部2上位于导油槽4两侧的部分的宽度相等，进一步使得齿部2的磁密分布均匀。

导油槽4的尺寸大小和具体的设计密切相关，在结构和强度允许的范围内，导油槽4的尺寸越大越好，导油槽4尺寸大，对定子铁心的冷却效果好，同时减重的效果明显，模具的冲制也相对容易；导油槽4的尺寸太小，对定子铁心的冷却效果差，同时减重的效果不明显，模具的冲制也比较困难。

本发明另一实施例提供一种定子，包括上述实施例中的定子铁心，还包括：绕组和机壳。

其中，绕组缠绕在定子铁心的齿部2上；机壳罩设在定子铁心的外部，用于固定定子铁心。

可选的，绕组的导线为扁平状结构，扁平状结构的导线有助于提高定子的槽满率，进一步提高了电机的效率。

本实施例提供的定子，通过采用上述定子铁心，有效改善了定子铁心的散热，且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺，同时不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度。

本发明又一实施例提供一种电机，包括上述实施例中的定子。本实施例的电机，通过采用上述定子，有效改善了定子铁心的散热，实现了电机冷却，且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺，同时不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度。

本发明又一实施例提供一种电动汽车，包括上述实施例中的电机。本实施例的电动汽车，通过采用上述电机，定子散热效果好，提高了电机的功率密度，同时定子铁心刚度不受影响，具有良好的抗振动特性，具有振动噪音低的优点。

上述实施例中的电机，不仅适用于电动汽车，同样适用于需要动力源的电气设备和装置。

本发明旨在保护一种定子铁心、定子、电机和电动汽车，具有如下有益的技术效果：

1、本发明提供的定子铁心，通过在齿部开设导油槽，便于冷却油通过该导油槽进入定子铁心，并沿定子铁心的轴向流动，增大了冷却油接触热源的面积，有效改善了电机的定子铁心的散热，实现了整个定子铁心的冷却；且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺；同时，在齿部开设导油槽，并不增加电机的体积，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度；解决了现有技术中在定子轭部开设导油槽会降低定子铁心的刚度，不利于抑制电机振动噪音的技术问题，同时解决了在定子铁心外侧开设螺旋槽结构，导致电机外径增加，且影响定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺的技术问题。

2、本发明提供的定子铁心，由于定子铁心的定子槽为平行槽结构，齿部为上下不等宽度的梯形结构，这样齿部的磁密分布不均匀，靠近轭部的齿部由于尺寸较宽，磁密就小，此处齿部的宽度尺寸具有富裕量，允许开设导油槽去除一部分铁心。该定子铁心通过将导油槽靠近轭部的宽度设置为大于其远离轭部的宽度，使得齿部靠近轭部的有效宽度等于其远离轭部的有效宽度，从而使得齿部的磁密分布均匀，且不影响电机的性能。

3、本发明提供的定子，通过采用本发明的定子铁心，有效改善了定子铁心的散热，且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺，同时不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度。

4、本发明提供的电机，通过采用本发明的定子，有效改善了定子铁心的散热，实现了电机冷却，且不影响定子铁心的刚度及定子铁心与机壳之间的过盈装配工艺，同时不会导致电机体积增加，使得电机可以轻量化，提高了电机功率密度。

5、本发明提供的电动汽车，通过采用本发明的电机，定子铁心散热效果好，提高了电机的功率密度，同时定子铁心刚度不受影响，具有良好的抗振动特性，具有振动噪音低的优点。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。