定子铁芯、电机定子及电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种定子铁芯、一种包括该定子铁芯的电机定子、及一种包括该电机定子的电机。

背景技术：

现代社会对电机的要求变得越来越严苛，既要输出转矩大，又要尺寸小。为了实现这些目标，通常采取的措施有：1)采用高性能的材料，比如高牌号的永磁材料，以提高气隙磁密；2)提高材料性能的利用率，比如采用创新型的电磁拓扑结构；3)改进加工工艺，以辅助新型电磁拓扑结构的实现。

相关技术中虽然给出了采用周向叠装定子齿冲片来减小电机轴向尺寸的方案，但仍不能满足对电机越来越严苛的要求；其次，相关技术中通常在定子齿的一侧开槽，将整体式的定子轭卡装在定子齿的槽中，然而定子轭为细长且厚的工件，不好加工、固定。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述技术问题至少之一。

为此，本实用新型第一方面的目的在于，提供一种定子铁芯。

本实用新型第二方面的目的在于，提供一种包括上述定子铁芯的电机定子。

本实用新型第三方面的目的在于，提供一种包括上述电机定子的电机。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面的技术方案提供了一种定子铁芯，包括：定子轭，所述定子轭包括两个子定子轭，每一所述子定子轭由多个定子轭叠片沿所述定子轭的轴向叠装而成；和多个定子齿，沿所述定子轭的周向间隔设置，所述定子齿由多个定子齿冲片沿所述定子轭的周向叠装而成；其中，所述定子齿冲片沿所述定子轭的径向延伸且依次形成为齿尖部、齿腰部和齿顶部，所述齿腰部沿所述定子轭轴向的长度小于所述齿尖部沿所述定子轭轴向的长度，所述齿顶部设有沿所述定子轭的轴向相背设置的两个开口槽，两个所述子定子轭分别卡装在两个所述开口槽中。

本实用新型上述技术方案提供的定子铁芯，齿腰部的轴向长度较齿尖部的轴向长度短，轴向较长的齿尖部能够起到聚磁作用，从而增加电机的性能输出；轴向较窄的齿腰部能够给绕线留下空间，从而有效减小电机的轴向长度，从而满足电机既要输出转矩大，又要尺寸小的要求，且不增加材料成本；在齿顶部设置两个开口槽，实现把定子轭分成两个子定子轭，相较于整体式的定子轭，每一子定子轭的轴向厚度降低，使得其加工、固定变得容易；并且在齿顶部设置两个沿定子轭的轴向相背设置的开口槽，使得齿顶部的结构对称性好，以便于将整个定子齿冲片设计成对称结构。

另外，本实用新型上述技术方案中提供的定子铁芯还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，所述齿顶部具有形成于两个所述开口槽相对远离所述齿腰部一侧的上槽边、以及形成于两个所述开口槽相对靠近所述齿腰部一侧的下槽边，至少所述下槽边的两端沿所述定子轭的轴向均延伸出所述齿腰部。

下槽边的主要作用是导磁，把磁场由齿腰部径向导入定子轭中，因此下槽边倾向于做长一些，下槽边的两端沿定子轭的轴向均延伸出齿腰部，以确保导磁效果；上槽边的主要作用是和下槽边一起起机械固定定子轭的作用，并辅助导磁；并且下槽边的两端沿定子轭的轴向均延伸出齿腰部，这样设计既可以减小齿腰部沿定子轭轴向的长度，从而尽量减小电机的轴向尺寸，又可以确保齿顶部上设置的两个开口槽均沿定子轭的轴向具有一定深度，从而确保定子齿与定子轭固定的牢固性，也即在满足定子齿与定子轭的装配要求的同时，减小定子齿的齿腰部沿定子轭轴向的长度，从而减小电机的轴向尺寸。

在上述技术方案中，优选地，所述下槽边的两端沿所述定子轭的轴向延伸出所述齿腰部的长度相等，这样的设计，使得定子齿冲片的结构对称性更好。

在上述技术方案中，优选地，所述上槽边的轴向长度小于或等于所述下槽边的轴向长度，所述下槽边的轴向长度不超过所述齿尖部的轴向长度。

上槽边可以比下槽边短，也可以与下槽边的轴向长度相等，只要能够满足机械固定即可；下槽边倾向于做长一些，以提高下槽边的导磁作用，但长度一般不超过齿尖部的轴向长度，以减小电机的轴向尺寸。

在上述技术方案中，优选地，所述齿尖部的两端沿所述定子轭的轴向均延伸出所述齿腰部，且所述齿尖部的两端沿所述定子轭的轴向延伸出所述齿腰部的长度相等。

齿尖部的两端均沿定子轭的轴向凸出齿腰部，可以达到延长齿尖部聚磁的目的，相比一端凸出的结构，本方案的聚磁效果更好；优选设计齿尖部的两端沿定子轭的轴向延伸出所述齿腰部的长度相等，使得定子齿冲片的结构对称性更好。

在上述任一技术方案中，优选地，所述定子齿冲片具有沿所述定子轭的径向延伸的中心线，所述定子齿冲片关于所述中心线对称。

将定子齿冲片设计成对称结构，使得定子齿冲片的加工更方便，且叠装时无需区分方向，加工更方便。

在上述技术方案中，优选地，所述定子齿冲片以所述中心线为分割线分成两个独立的子定子齿冲片，两个所述子定子齿冲片拼合形成所述定子齿冲片。

将定子齿冲片设计成对称结构，这时可以把定子齿冲片沿其中心线分开做成相同的两个子定子齿冲片，两个子定子齿冲片拼在一起形成一个定子齿冲片，从而在定子齿冲片的中心线位置不可避免的形成间隙，这种结构有助于降低齿尖部的涡流损耗；在装配时无需单独固定两个子定子齿冲片，可以利用绕设的定子绕组等电机定子的其它结构来将两个子定子齿冲片拼合在一起形成一个定子齿冲片。

在上述技术方案中，优选地，每一所述子定子齿冲片沿所述定子轭的径向依次形成为子齿尖部、子齿腰部和子齿顶部，两个所述子定子齿冲片的所述子齿尖部沿所述定子轭的轴向背向延伸，每一所述子定子齿冲片的所述子齿顶部设有一所述开口槽。

两个子定子齿冲片拼合后，两个子定子齿冲片的子齿尖部拼合形成定子齿冲片的齿尖部、两个子定子齿冲片的子齿腰部拼合形成定子齿冲片的齿腰部、两个子定子齿的子齿顶部拼合形成定子齿冲片的齿顶部。

本实用新型第二方面的技术方案提供了一种电机定子，包括如上述任一技术方案所述的定子铁芯；和定子绕组，绕设在所述定子铁芯的定子齿的齿腰部。

本实用新型上述技术方案提供的电机定子，因其包括上述任一技术方案所述的定子铁芯，因而具有上述任一技术方案所述的定子铁芯的有益效果。

本实用新型第三方面的技术方案提供了一种电机，包括：如上述技术方案所述的电机定子；和电机转子，所述电机转子与所述电机定子套设装配；其中，所述电机定子为外定子或内定子。

本实用新型上述技术方案提供的电机，因其包括上述任一技术方案所述的电机定子，因而具有上述任一技术方案所述的电机定子的有益效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一个实施例中一个定子齿冲片的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例中多个周向叠装的定子齿冲片的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例中定子齿带定子绕组的结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例的电机定子的局部结构示意图；

图5是本实用新型一个实施例的电机定子的结构示意图；

图6是本实用新型另一个实施例中一个定子齿冲片的结构示意图；

图7是图6所示定子齿冲片的一个子定子齿冲片的结构示意图。

其中，图1至图7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1定子齿，10定子齿冲片，11齿尖部，12齿腰部，13齿顶部，131开口槽，132上槽边，133下槽边，14子定子齿冲片，141子齿尖部，142子齿腰部，143子齿顶部，2定子轭，20定子轭叠片，21子定子轭，3定子绕组。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图7描述根据本实用新型一些实施例所述的定子铁芯、电机定子和电机。

如图1至图7所示，根据本实用新型的一些实施例提供的一种定子铁芯，包括：定子轭2和多个定子齿1。

具体地，定子轭2包括两个子定子轭21，每一子定子轭21由多个定子轭叠片20沿定子轭2的轴向叠装而成；多个定子齿1沿定子轭2的周向间隔设置，定子齿1由多个定子齿冲片10沿定子轭2的周向叠装而成；其中，定子齿冲片10沿定子轭2的径向延伸且依次形成为齿尖部11、齿腰部12和齿顶部13，齿腰部12沿定子轭2轴向的长度小于齿尖部11沿定子轭2轴向的长度，齿顶部13设有沿定子轭2的轴向相背设置的两个开口槽131，两个子定子轭21分别卡装在两个开口槽131中。

本实用新型上述实施例提供的定子铁芯，齿腰部12的轴向长度较齿尖部11的轴向长度短，轴向较长的齿尖部11能够起到聚磁作用，从而增加电机的性能输出；轴向较窄的齿腰部12能够给绕线留下空间，从而有效减小电机的轴向长度，从而满足电机既要输出转矩大，又要尺寸小的要求，且不增加材料成本；在齿顶部13设置两个开口槽131，实现把定子轭2分成两个子定子轭21，相较于整体式的定子轭，每一子定子轭21的轴向厚度降低，使得其加工、固定变得容易；并且在齿顶部13设置两个沿定子轭2的轴向相背设置的开口槽131，使得齿顶部13的结构对称性好，以便于将整个定子齿冲片10设计成对称结构。

进一步地，如图1和图6所示，齿顶部13具有形成于两个开口槽131相对远离齿腰部12一侧的上槽边132、以及形成于两个开口槽131相对靠近齿腰部12一侧的下槽边133，至少下槽边133的两端沿定子轭2的轴向均延伸出齿腰部12。

下槽边133的主要作用是导磁，因此下槽边133倾向于做长一些，下槽边133的两端沿定子轭2的轴向均延伸出齿腰部12，以确保导磁效果；上槽边132的主要作用是和下槽边133一起起机械固定定子轭2的作用，并辅助导磁；并且下槽边133的两端沿定子轭2的轴向均延伸出齿腰部12，这样设计既可以减小齿腰部12沿定子轭2轴向的长度，从而尽量减小电机的轴向尺寸，又可以确保齿顶部13上设置的两个开口槽131均沿定子轭2的轴向具有一定深度，从而确保定子齿1与定子轭2固定的牢固性，也即在满足定子齿1与定子轭2的装配要求的同时，减小定子齿1的齿腰部12沿定子轭2轴向的长度，从而减小电机的轴向尺寸。

优选地，如图1和图6所示，下槽边133的两端沿定子轭2的轴向延伸出齿腰部12的长度相等，这样的设计，使得定子齿冲片10的结构对称性更好。

实际的槽型，可以是矩形、U形或梯形等形状；开口槽131的上、下槽边133可以是矩形、梯形或三角形等形状，上、下槽边133的形状可以一致，也可以不一致；开口槽131的上槽边132可以比下槽边133的轴向长度短，也可以与下槽边133的轴向长度相等，只要能够满足机械固定即可；下槽边133倾向于做长一些，以提高下槽边133的导磁作用，但下槽边133的轴向长度一般不超过齿尖部11的轴向长度，以减小电机的轴向尺寸。

优选地，如图1、图2和图6所示，齿尖部11的两端沿定子轭2的轴向均延伸出齿腰部12，且齿尖部11的两端沿定子轭2的轴向延伸出齿腰部12的长度相等。

齿尖部11的两端均沿定子轭2的轴向凸出齿腰部12，可以达到延长齿尖部11聚磁的目的，相比一端凸出的结构，本方案的聚磁效果更好；优选设计齿尖部11的两端沿定子轭2的轴向延伸出齿腰部12的长度相等，使得定子齿冲片10的结构对称性更好。

在上述任一实施例中，优选地，如图1和图6所示，定子齿冲片10具有沿定子轭2的径向延伸的中心线，定子齿冲片10关于中心线对称，也即定子齿冲片10整体呈对称结构。

将整个定子齿冲片10设计成对称结构，使得定子齿冲片10的加工更方便，且叠装时无需区分方向，加工更方便；整个定子齿冲片10，沿其中心线对称为最佳，但不是必须。

可选地，如图6和图7所示，定子齿冲片10以其中心线为分割线分成两个独立的子定子齿冲片14，两个子定子齿冲片14拼合形成定子齿冲片10。

将定子齿冲片10设计成对称结构，这时可以把定子齿冲片10沿其中心线分开做成相同的两个子定子齿冲片14，两个子定子齿冲片14拼在一起形成一个定子齿冲片10，从而在定子齿冲片10的中心线位置不可避免的形成间隙，这种结构有助于降低齿尖部11的涡流损耗；在装配时无需单独固定两个子定子齿冲片14，可以利用绕设的定子绕组3等电机定子的其它结构来将两个子定子齿冲片14拼合在一起形成一个定子齿冲片10。

具体地，如图6和图7所示，定子齿冲片10由两个子定子齿冲片14拼合形成，每一子定子齿冲片14沿定子轭2的径向依次形成为子齿尖部141、子齿腰部142和子齿顶部143，两个子定子齿冲片14的子齿尖部141沿定子轭2的轴向背向延伸，每一子定子齿冲片14的子齿顶部143设有一个开口槽131，两个子定子齿冲片14拼合后，两个子定子齿冲片14的子齿尖部141拼合形成定子齿冲片10的齿尖部11、两个子定子齿冲片14的子齿腰部142拼合形成定子齿冲片10的齿腰部12、两个子定子齿冲片14的子齿顶部143拼合形成定子齿冲片10的齿顶部13。

可选地，如图1和图2所示，每一定子齿冲片10为一整体式定子齿冲片，将定子齿冲片10设计成整体式结构，使得定子齿冲片10的加工更方便，简化工序。

一个具体实施例中，如图1和图2所示，定子齿1由多个定子齿冲片10周向叠装而成，定子齿冲片10沿径向依次形成为齿尖部11、齿腰部12和齿顶部13，齿尖部11的两端沿轴向均延伸出齿腰部12，优选地齿尖部11的两端沿轴向延伸出齿腰部12的长度相等；齿顶部13设有沿轴向相背设置的两个开口槽131，齿顶部13具有形成于两个开口槽131相对远离齿腰部12一侧的上槽边132、以及形成于两个开口槽131相对靠近齿腰部12一侧的下槽边133，至少下槽边133的两端沿定子轭2的轴向均延伸出齿腰部12，优选地下槽边133的两端沿轴向延伸出齿腰部12的长度相等，使得定子齿冲片10整体呈对称的工字形或类工字形。

如图3至图5所示，本实用新型第二方面的实施例提供了一种电机定子，包括如上述任一实施例的定子铁芯和定子绕组3，定子绕组3绕设在定子铁芯的定子齿1的齿腰部12。

本实用新型上述实施例提供的电机定子，齿腰部12的轴向长度较短，从而给绕线留下空间，有利于减小电机定子的轴向尺寸；齿尖部11的轴向长度较长，从而能够收集从转子来的磁链，聚磁作用好；本方案的电机定子因其包括上述任一实施例的定子铁芯，因而还具有上述任一实施例的定子铁芯的其它有益效果，在此不再赘述。

本实用新型第三方面的实施例提供了一种电机，包括：如上述实施例的电机定子和电机转子，电机转子与电机定子套设装配；其中，电机定子为外定子或内定子。

本实用新型上述实施例提供的电机，因其包括上述任一实施例的电机定子，因而具有上述任一实施例的电机定子的有益效果。

上述实施例中，电机定子可以为外定子，即上述实施例的电机定子可以用于内转子构型，如图5所示；也可以为内定子，即上述实施例的电机定子也可以用于外转子构型。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。