一种伺服电机定子铁芯的制作方法

本实用新型涉及电机技术，具体涉及电机的定子技术。

背景技术：

随着永磁材料、电力电子等技术的发展，永磁同步伺服电机越来越多的出现在各种自动化设备和军工等特殊领域的设备里。

而随着自动化行业的高速发展，市场竞争也越来越激烈。各终端设备厂家对电机厂的服务和电机产品的性能要求越来越高，比如：市场服务响应时间短、电机功率密度高等。这些都要求电机厂家研发和生产效率越来越高，电机在保证性能的情况下体积越来越小。

因此，人们不断在电机磁路、结构和工艺上加大优化设计。通常伺服电机都采用拼块式定子加自动绕线机来提高定子的生产效率，而定子齿条和骨架的设计及安装效率很大程度决定了定子的生产效率；现有的一些定子铁芯和骨架在生产效率上还可以有继续优化的空间；

参见图1，其所示为现有整体拼块式定子铁芯的构成示意图。

由图可知，这种整体拼块式定子铁芯方案在实际生产时，首先需要将每个单个齿条10进行绕线，接着将一个定子所需的所有完成绕线的齿条20进行拼圆，最后在每个齿条的链接处进行焊接处理，形成相应的定子铁芯30；这样需要额外的工装设备和焊接设备，增加了固定成本；另外，焊接定子铁芯时工艺和工装很难保证一致性，导致定子铁芯不同焊缝处的应力不一样，会影响定子铁芯的圆度，从而引起电机的齿槽转矩和转矩波动增加，降低电机的使用精度。

技术实现要素：

针对现有永磁同步伺服电机中定子铁芯所存在的问题，需要一种便于生产的伺服电机用定子铁芯方案。

为此，本实用新型的目的在于提供一种伺服电机定子铁芯，可有效提高电子和相应电机的生产效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供的伺服电机定子铁芯，包括：

支撑外圈，所述支撑外圈呈中空的圆筒形；

若干定子铁芯齿部，所述若干定子铁芯齿部依次设置在支撑外圈内侧内，并沿支撑外圈周向呈圆周分布；

支撑内圈，所述支撑内圈安置在呈圆周分布的若干定子铁芯齿部的内侧，并对若干定子铁芯齿部的内侧形成同步支撑。

进一步的，所述支撑外圈的内侧沿周向匀距布置若干安置槽。

进一步的，所述定子铁芯齿部为具有部分极靴的平行齿结构。

进一步的，所述定子铁芯齿部包括齿条、骨架以及绕组，所述齿条安置在骨架中，所述绕组绕设在齿条上。

进一步的，所述骨架包括相互配合的第一骨架和第二骨架，所述第一骨架和第二骨架配合在齿条外侧形成绝缘层。

本实用新型给出的定子铁芯方案，能够在提高定子生产效率的同时也有效利用了生产冲片时硅钢片材料，而且还可以保证系列电机生产的高效性来降低成本。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为现有整体拼块式定子铁芯的构成示意图；

图2为本实例中定子铁芯的结构示意图；

图3为本实例中定子铁芯齿部的结构示意图；

图4为本实例中定子铁芯齿部的爆炸示意图；

图5为本实例中支撑外圈的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图2，其所示为本实例中给出的伺服电机定子铁芯的结构示意图。

本实例给出的伺服电机定子铁芯100在组成结构上，主要由支撑外圈110和作为定子铁芯内部组件的若干定子铁芯齿部120以及支撑内圈130相互配合构成。

若干定子铁芯齿部120相对于支撑外圈110和支撑内圈130独立设置，这些定子铁芯齿部120依次等距的安置在支撑外圈110内侧内，并沿支撑外圈周向呈圆周分布，同时支撑内圈130整体安置在呈圆周分布的若干定子铁芯齿部120的内侧，并对若干定子铁芯齿部的内侧形成同步支撑，由此与支撑外圈110配合，将若干定子铁芯齿部120限定在两者之间，形成伺服电机定子铁芯100的本体。

以下具体说明一下本伺服电机定子铁芯方案的具体实施过程。

作为举例，这里的定子铁芯齿部120含部分极靴的平行齿结构，如图3和4所示，本实例中的定子铁芯齿部120主要由齿条121、第一骨架122、第二骨架123以及绕组124相互配合构成。

本定子铁芯齿部120中的齿条121作为电机定子的齿部，该齿条121相对于支撑外圈110和支撑内圈130为分体式独立设置。

该齿条121整体呈倒“t”字形，其上端部位方形结构，而下端部整体呈圆弧形，用于与支撑内圈130的外侧面配合(如图2所示)。

如此结构的齿条121在构成定子铁芯齿部120时，直接作为伺服电机定子齿部，以便实现伺服电机定子的功能。

本定子铁芯齿部120中的第一骨架122和第二骨架123套设在齿条121上，并且两者之间相互配合组成电机定子绕组与铁芯间的绝缘层。

具体的，第一骨架122和第二骨架123整体结构与齿条121相互配合，第一骨架122和第二骨架123在齿条表面对插，配合形成能够包覆齿条121外侧面的结构，作为绕组与齿条等部件的绝缘层。

如此结构的第一骨架122和第二骨架123分别从齿条121的两端往齿条121的中间套入，分别安插套设在齿条121的两端上，且第一骨架122和第二骨架123之间正好配合连接，使得第一骨架122和第二骨架123配合形成的骨架结构正好覆盖住整个齿条121的外侧面；这样第一骨架122和第二骨架123配合形成的骨架结构的内侧与齿条121的外侧相结合形成了绕组与铁芯之间的绝缘层。

本定子铁芯齿部120中的绕组124在骨架套设在齿条上之后，通过绕线机和缠绕工装缠绕在骨架外面，形成如图3所示的定子铁芯齿部120。

再者，由于该定子铁芯齿部120的齿条121整体呈倒“t”字形，故而其安插在第一骨架122和第二骨架123之间形成定子铁芯齿部120时，在定子铁芯齿部120顶部位于第一骨架122和第二骨架123之间形成有第一安置槽125，该安置槽125与支撑外圈110的轴向内侧面配合；再者，本定子铁芯齿部120中还由第一骨架122和第二骨架123在底端相互配合，以形成第二安置槽126，该第二安置槽126与支撑内圈130的轴向外侧面相配合。

基于上述方案构成的定子铁芯齿部120，其在生产冲片时，可以最大程度利用冲片的材料，不会造成现有整体拼块式定子铁芯冲模生产时的材料浪费；铁芯齿部在插好骨架后进行绕线，对绕线机和绕线工装的设计要求都比较低，因此绕线成本较低；而且绕线后整个带绕组齿条空间占据小，方便大批量的生产和流转使用。

针对上述结构的平行齿结构的定子铁芯齿部120，本实例中的支撑外圈110整体为一个呈中空的圆筒形(如图5所示)。

该支撑外圈110整体与定子铁芯齿部120上的安置槽125配合，同时该支撑外圈110的内侧沿周向匀距布置若干安置槽111，用于与定子铁芯齿部120上配合。

由此结构的支撑外圈110在与定子铁芯齿部120进行组合时，将作为本定子铁芯100的铁芯轭部。

本实例中支撑内圈130用于从内侧对呈圆周分布的若干定子铁芯齿部120形成支撑。

该支撑内圈130整体同样为呈中空的圆筒形，其外侧面与定子铁芯齿部120下端面上的第二安置槽126配合。

如此结构本伺服电机定子铁芯100在实际产生时，其中的支撑外圈110、定子铁芯齿部120以及支撑内圈130，三者的模具在设计时也较为简单和方便，便于模具费用上降低成本。

针对上述方案构成的伺服电机定子铁芯100，本实例还给出了相应的生产方法。

参见图2-5，本定子组装时，只需通过在铁芯端部放置一个控制轴向位置的工装；首先将绕好线的平行齿部(即定子铁芯齿部120)依次插入到到定子铁芯外圆内部(即支撑外圈110)，再将铁芯内圆(即支撑内圈130)通过工装放入到铁芯齿部的内部即可。整个定子铁芯装配过程中无需焊接等工序，在保证电机定子力学性能的同事又提高了生产流程效率，而且可以节省焊接设备和人工的费用。

最后，将整个定子部分装配好后入到机壳内，然后通过灌胶就可以将整个定子整体固封好，保证尺寸和性能的同时又提高了定子的散热能力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。