高利用率的链式定子冲片、定子及电机的制作方法

本发明涉及定子冲片技术领域，具体而言，涉及一种高利用率的链式定子冲片、定子及电机。

背景技术：

现有技术中，交流电机包括定子以及与定子配合的转子，其中，定子的铁芯一般由多个叠置的定子冲片组成。然而，现有的定子冲片的冲片利用率较低，从而导致目前行业内交流电机效率低。

技术实现要素：

本发明实施例中提供一种高利用率的链式定子冲片、定子及电机，以解决现有技术中的定子冲片的冲片利用率较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种高利用率的链式定子冲片，包括多个顺次连接的冲片单体，相邻的两个冲片单体之间通过连接桥连接，连接桥上具有通孔，连接桥的内侧设置有折回槽，折回槽的底部与通孔连通，连接桥的外侧设置有与折回槽相对应的凹槽，凹槽的槽深为h，通孔与折回槽连通的部位形成的开口的宽度为d，其中，d≤h≤3d，且0.3mm≤d≤0.5mm。

进一步地，凹槽的槽底的宽度为a，凹槽的槽底与通孔之间的最小距离为c，其中，2d≤a≤6d，且c＝d。

进一步地，折回槽的两个槽壁之间的距离沿通孔至折回槽的槽口的方向逐渐增大，当链式定子冲片成圆后，折回槽的两个槽壁相抵接。

进一步地，通孔的孔壁与凹槽的槽底之间距离最小的点为旋转点，折回槽的两个槽壁的延长面相交于旋转点。

进一步地，折回槽的两个槽壁与旋转点和通孔的中心的连线之间的夹角相同。

进一步地，通孔为圆形或椭圆形。

进一步地，折回槽的两个槽壁之间的夹角为θ，其中，θ＝30°。

进一步地，在多个顺次连接的冲片单体中，位于两端的冲片单体为第一冲片单体和第二冲片单体，第一冲片单体包括第一轭部，第二冲片单体包括第二轭部，第一轭部上设置有连接凸部，第二轭部上设置有与连接凸部的形状相适配的连接凹部，当链式定子冲片成圆后，连接凸部能够插入至连接凹部中以使两者相连。

根据本发明的另一个方面，提供了一种定子，包括定子铁芯和绕组，定子铁芯包括多个叠置的成圆后的链式定子冲片，链式定子冲片为上述的链式定子冲片。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电机，包括定子以及与定子配合的转子，定子为上述的定子。

应用本发明的技术方案，凹槽的槽深为h，通孔与折回槽连通的部位形成的开口的宽度为d，其中，d≤h≤3d且0.3mm≤d≤0.5mm，也就是限定了h和d的数值范围。首先，凹槽的槽深h位于上述数值范围内，能够保证定子冲片对应线槽的轭部的宽度。具体地，h越大，轭部越窄，轭部磁密越密；h越小，轭部越宽，轭部磁密越疏松。如果轭部磁密过密，定子的性能会受到影响，噪音可能不合格；如果轭部磁密过于疏松，容易造成冲片浪费，冲片利用率低。因此，凹槽的槽深h合理取值可以提高冲片利用率、从而提高电机效率，并且改善电磁噪音。其次，通孔与折回槽连通的部位形成的开口的宽度d位于上述数值范围内，如果d的取值小于0.3mm，则线切割机电极丝无法切孔或冲压精度较难控制；如果d的取值大于0.5mm，则切去的冲片的有效面积较多，从而使冲片利用率降低，并且连接桥处漏磁较多，定子性能较差。因此，通孔与折回槽连通的部位形成的开口的宽度d合理取值可以在便于加工的同时，提高冲片利用率，减少轭部漏磁，提高电机效率。

附图说明

图1是本发明实施例的链式定子冲片在未成圆时的结构示意图；

图2是图1的e处的结构放大示意图；

图3是图2的尺寸标注示意图；

图4是图1的f处的结构放大示意图；

图5是图1的g处的结构放大示意图；

图6是图1的链式定子冲片在成圆后的结构示意图；

图7是图6的i处的结构放大示意图；以及

图8是图6的j处的结构放大示意图。

附图标记说明：

10、冲片单体；20、通孔；11、第一轭部；12、第二轭部；30、折回槽；31、槽壁；40、凹槽；41、槽底；42、第一侧边；43、第二侧边；50、连接凸部；60、连接凹部；o、旋转点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1为本实施例的链式定子冲片在未成圆时的结构示意图，此时，链式定子冲片呈条状。图6为本实施例的链式定子冲片在成圆后的结构示意图。

如图1至图3所示，本实施例的链式定子冲片包括多个顺次连接的冲片单体10，每个冲片单体10包括轭部、齿部和极靴。相邻的两个冲片单体10之间通过连接桥连接。连接桥上具有通孔20，连接桥的内侧设置有折回槽30，折回槽30的底部与通孔20连通。连接桥的外侧设置有与折回槽30相对应的凹槽40。凹槽40的槽深为h，通孔20与折回槽30连通的部位形成的开口的宽度为d，其中，d≤h≤3d，且0.3mm≤d≤0.5mm。

应用本实施例的链式定子冲片，凹槽40的槽深为h，通孔20与折回槽30连通的部位形成的开口的宽度为d，其中，d≤h≤3d且0.3mm≤d≤0.5mm，也就是限定了h和d的数值范围。首先，凹槽40的槽深h位于上述数值范围内，能够保证定子冲片对应线槽的轭部的宽度。具体地，h越大，轭部越窄，轭部磁密越密；h越小，轭部越宽，轭部磁密越疏松。如果轭部磁密过密，定子的性能会受到影响，噪音可能不合格；如果轭部磁密过于疏松，容易造成冲片浪费，冲片利用率低。因此，凹槽40的槽深h合理取值可以提高冲片利用率、从而提高电机效率，并且改善电磁噪音。其次，通孔20与折回槽30连通的部位形成的开口的宽度d位于上述数值范围内，如果d的取值小于0.3mm，则线切割机电极丝无法切孔或冲压精度较难控制；如果d的取值大于0.5mm，则切去的冲片的有效面积较多，从而使冲片利用率降低，并且连接桥处漏磁较多，定子性能较差。因此，通孔20与折回槽30连通的部位形成的开口的宽度d合理取值可以在便于加工的同时，提高冲片利用率，减少轭部漏磁，提高电机效率。

需要说明的是，如图2和图3所示，冲片单体10一般较薄，因此凹槽40可看作包括直边以及连接在该直边的两端的第一侧边42和第二侧边43，直边形成凹槽40的槽底41。在本实施例中，第一侧边42和第二侧边43的结构相同(两者尺寸和设置斜度均相同)，凹槽40的槽深h指的是第一侧边42的顶点距离槽底41的高度。链式定子冲片在未成圆时呈条状，通孔20与折回槽30连通的部位形成的开口的宽度d指的是该开口沿条状的链式定子冲片的延伸方向的尺寸。

此外，在本实施例中，冲片单体10一共12个，当链式定子冲片的首尾相接后形成12个线槽。当然，冲片单体10的数量不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，冲片单体10的数量可以根据需要线槽的数量而定。

如图2和图3所示，在本实施例的链式定子冲片中，凹槽40的槽底41的宽度为a，也就是说，凹槽40的槽底41的宽度a指的是槽底41沿条状的链式定子冲片的延伸方向的尺寸。凹槽40的槽底41与通孔20之间的最小距离为c。其中，2d≤a≤6d且c＝d。在本实施例中，通孔20的孔壁与凹槽40的槽底41之间距离最小的点为旋转点o。当链式定子冲片成圆时，相邻的两个冲片单体10绕旋转点o沿着圆周方向转动，上述a和c的数值范围能够保证连接桥处弯曲应力较小，在链式定子冲片拼成整圆时连接桥处不会断裂。此外，a的数值范围还能够保证轭部的宽度，从而保证冲片利用率。

需要说明的是，在本实施例中，h、a、c的最优取值范围为：h的取值范围为0.5mm-1.5mm；a的取值范围为1mm-2.5mm；c的取值范围为0.3mm-0.5mm。

如图2、图3以及图7所示，在本实施例的链式定子冲片中，折回槽30的两个槽壁31之间的距离沿通孔20至折回槽30的槽口的方向逐渐增大。当链式定子冲片成圆后，折回槽30的两个槽壁31相抵接，这样可以保证相邻的两个冲片单体10结构更加紧密，防止漏磁。由于定子铁芯结构局限，对成圆后的链式定子冲片有最大外圈要求。通过对尺寸c的设计及旋转点o点的定位可以使冲片拼成整圆时满足铁壳结构要求。而塑封结构一般通用化，可以通用铁壳结构所用的冲片。因此，本实施例的链式定子冲片既可以通用铁壳结构，又可以通用塑封结构，实用性更强。

如图2和图3所示，在本实施例的链式定子冲片中，通孔20的孔壁与凹槽40的槽底41之间距离最小的点为旋转点o。折回槽30的两个槽壁31的延长面相交于旋转点o，这样结构更加简单。此外，在本实施例中，连接桥两侧的结构对称，折回槽30的两个槽壁31与旋转点o和通孔20的中心的连线之间的夹角相同，折回槽30的两个槽壁31之间的夹角为θ，其中，θ＝30°。上述结构能够保证链式定子冲片拼成整圆时，折回槽30的两个槽壁31刚好相贴合，既可以使结构更加紧密，还能够节省材料。

需要说明的是，折回槽30的结构不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，当链式定子冲片拼成整圆时，折回槽的两个槽壁之间可以仅部分相贴合，也可以相互重叠。折回槽的两个槽壁的延长面也可以不过旋转点，折回槽的两个槽壁也可以不对称设置，只要保证链式定子冲片拼成整圆时折回槽的两个槽壁能够抵顶配合即可。此外，在本实施例中，通孔20为圆形，旋转点o即为通孔20的顶点。当然，通孔20的形状不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，通孔也可以为椭圆形。

如图1、图4、图5、图6以及图8所示，在本实施例的链式定子冲片中，在多个顺次连接的冲片单体10中，位于两端的冲片单体10为第一冲片单体和第二冲片单体。第一冲片单体包括第一轭部11。第二冲片单体包括第二轭部12。第一轭部11上设置有连接凸部50。第二轭部12上设置有与连接凸部50的形状相适配的连接凹部60。当链式定子冲片成圆后，连接凸部50能够插入至连接凹部60中以使两者相连，这样可以减少拼合处漏磁，同时方便员工操作，能提高电机生产效率。此外，在制作定子铁芯时，先将多个链式定子冲片叠压，再沿着圆周方向拼合成整圆铁芯，此时各链式定子冲片的连接凸部50与连接凹部60紧密配合，整圆铁芯的同心度较好。在本实施例中，连接凸部50为半椭圆形凸起，连接凹部60为半椭圆形凹槽。当然，在图中未示出的其他实施方式中，连接凸部和连接凹部可以为其他形状。

本申请还提供了一种定子(图中未示出)，根据本申请的定子的实施例包括定子铁芯和绕组，定子铁芯包括多个叠置的成圆后的链式定子冲片，链式定子冲片为上述的链式定子冲片。由于链式定子冲片的结构使其自动化程度高(绕线、嵌线一体化)，且是先绕线再拼合(先将链式定子冲片叠置后再绕线，绕线完成再把条状的铁芯拼合成整圆的铁芯)，相对于传统的绕线方式，生产效率更高，对槽满率较高的机型也能应用，充分利用了槽面积，解决了槽满率高的生产问题，能提高电机生产效率。

此外，本申请还提供了一种电机(图中未示出)，根据本申请的电机的实施例包括定子以及与定子配合的转子，定子为上述的定子。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。