分瓣式电机铁芯结构的制作方法

本专利涉及电机铁芯。

背景技术：

随着动力电机的发展，高性能电机和低工艺成本兼备的电机是追求的目标，电机绕组的制作工艺成为电机改进的重要研究内容。常规的一体式硅钢片铁芯，它是由多片图1所示的硅钢片在轴向叠摞形成，这种铁芯由于绕组装入铁芯时工艺复杂，为了实现自动化，只好以牺牲效率和材料为代价使用低性能的同心绕组结构，而具有较高性能和较高材料利用率的链式绕组，则不能实现自动化下线，只能用人工下线，工艺成本高。作为改进，人们发明了分瓣式铁芯结构和工艺，参见图2，将绕组2预先制作好，然后把一个个硅钢片瓣1插入到绕组之间的空隙中，最后在周向形成整个环形的硅钢片瓣外面套一个加固环2，形成定子，相邻硅钢片瓣1之间的空间形成的线槽3在靠近铁芯轴线的侧部具有线槽开口8，但是这种工艺决定了硅钢片瓣上不能有在周向伸入到线槽开口8内的弧形部（否则硅钢片瓣1不能插入绕组之间），线槽开口8是敞开的，具有较大的漏磁通，因此，采用这种结构工艺的电机，转矩脉动大（线槽开口8是敞开的结构不合理），不能作为高性能电机使用。因此，需要一种既能满足工艺要求，又具有高性能的电机铁芯结构。

技术实现要素：

本专利的目的是提供一种转矩脉动小、强度高的分瓣式电机铁芯结构。

本专利所述的分瓣式电机铁芯结构，所述铁芯包括多个沿铁芯周向拼接的硅钢片瓣，位于硅钢片瓣外周的用于将各硅钢片瓣连接的加固环，周向相邻的硅钢片瓣之间的空间形成线槽，各个硅钢片瓣是由多片硅钢片单体在铁芯轴向叠摞而成，还包括齿端部组件，齿端部组件包括在铁芯的轴向间隔设置的至少两组整体环形硅钢片组及位于两组整体环形硅钢片组之间的分体环形硅钢片组；每组整体环形硅钢片组至少包括一片整体环形硅钢片；

分体环形硅钢片组由多片分体环形硅钢片在铁芯轴向叠摞形成；每片分体环形硅钢片由多个在铁芯周向排列的分体硅钢片单元组成，每个分体硅钢片单元呈弧形；在铁芯径向方向，整体环形硅钢片和分体硅钢片单元均分别与硅钢片瓣中的硅钢单体片接触，在铁芯周向方向上分体硅钢片单元的两端均超出硅钢片单体；在铁芯周向每片分体环形硅钢片中相邻两个分体硅钢片单元之间有间隙，所述间隙形成线槽封闭端的缺口。

上述的分瓣式电机铁芯结构，整体环形硅钢片和分体硅钢片单元的两侧表面均具有突起和凹入部；沿铁芯轴向方向，相邻的两片整体环形硅钢片之间、相邻的两个分体硅钢片单元之间、相邻的整体环形硅钢片与分体硅钢片单元之间，突起部嵌入凹入部内。

上述的分瓣式电机铁芯结构，沿铁芯轴向方向，相邻的两片整体环形硅钢片之间、相邻的两个分体硅钢片单元之间、相邻的整体环形硅钢片与分体硅钢片单元之间相焊接。

本专利的有益效果：

整体环形硅钢片和分体硅钢片单元均分别与硅钢片单体在径向接触，整体环形硅钢片组和分体环形硅钢片组形成的铁芯齿端部，在分体环形硅钢片组两端的整体环形硅钢片组对分体环形硅钢片组加固，齿端部强度高，使该分瓣式铁芯具有很高的机械强度。

当绕组制作完成后，将各硅钢片瓣插入到绕组之间的空隙中，再在周向形成整个环形的硅钢片瓣外面套一个加固环，然后将制作完成后的齿端部组件嵌入到环形的硅钢片瓣内圈形成完整的电机定子。采用分瓣式的铁芯，便于组装，方便生产。

由于周向相邻的硅钢片瓣之间的空间形成线槽，在铁芯周向方向上分体硅钢片单元的两端均超出硅钢片单体，所以分体硅钢片单元的两端在周向伸入到了线槽靠近铁芯轴线的内侧，使得线槽内侧形成线槽封闭侧；同时，周向相邻的各分体硅钢片单元之间的间隙形成线槽封闭侧的缺口，因此线槽封闭侧漏磁较少，电机转矩脉动较小。

突起部嵌入凹入部内的结构用来连接硅钢片（整体环形硅钢片、分体环形硅钢片）和传递扭矩，也可以在组合后将齿端部组件的某个位置进行焊接以使分体硅钢片单元之间、整体环形硅钢片之间、分体硅钢片单元与整体环形硅钢片之间可靠连接在一起，也可以是突起部嵌入凹入部内的结构与焊接的组合。

附图说明

图1是常规的一体式硅钢片铁芯中的硅钢片示意图；

图2是分瓣式铁芯结构示意图；

图3是本专利的分瓣式电机铁芯结构示意图；

图4是图3的c-c剖视图；

图5是整体环形硅钢片示意图；

图6是分体环形硅钢片示意图；

图7是图6的a-a剖面放大图。

图中，硅钢片瓣1，加固环2，线槽3，硅钢片单体10，整体环形硅钢片组4，分体环形硅钢片组5，整体环形硅钢片40，分体环形硅钢片50，分体硅钢片单元51，分体硅钢片单元之间的间隙52，线槽封闭端的缺口31，突起6，凹入部7，线槽开口8。

具体实施方式

参见图3所示的分瓣式电机铁芯结构，所述铁芯包括多个沿铁芯周向拼接的硅钢片瓣1，位于硅钢片瓣外周的用于将各硅钢片瓣连接的加固环2，周向相邻的硅钢片瓣之间的空间形成线槽3，各个硅钢片瓣是由多片硅钢片单体10在铁芯轴向叠摞而成。

齿端部组件包括在铁芯的轴向间隔设置的5组整体环形硅钢片组4及位于两组整体环形硅钢片组之间的分体环形硅钢片组5。

每组整体环形硅钢片组4包括一片整体环形硅钢片40。

分体环形硅钢片组5由多片分体环形硅钢片50在铁芯轴向叠摞形成。

每片分体环形硅钢片50由多个在铁芯周向排列的分体硅钢片单元51组成，每个分体硅钢片单元呈弧形；在铁芯径向方向，整体环形硅钢片和分体硅钢片单元均分别与硅钢片瓣中的硅钢片单体接触。在铁芯周向方向上分体硅钢片单元的两端均超出硅钢片单体；在铁芯周向每片分体环形硅钢片中相邻两个分体硅钢片单元之间有间隙52，所述间隙形成线槽封闭端的缺口31。

整体环形硅钢片和分体硅钢片单元的两侧表面均具有突起6和凹入部7；沿铁芯轴向方向，相邻的两片整体环形硅钢片之间、相邻的两个分体硅钢片单元之间、相邻的整体环形硅钢片与分体硅钢片单元之间，突起部嵌入凹入部内。

技术特征：

1.分瓣式电机铁芯结构，所述铁芯包括多个沿铁芯周向拼接的硅钢片瓣，位于硅钢片瓣外周的用于将各硅钢片瓣连接的加固环，周向相邻的硅钢片瓣之间的空间形成线槽，各个硅钢片瓣是由多片硅钢片单体在铁芯轴向叠摞而成，其特征是：它还包括齿端部组件，齿端部组件包括在铁芯的轴向间隔设置的至少两组整体环形硅钢片组及位于两组整体环形硅钢片组之间的分体环形硅钢片组；每组整体环形硅钢片组至少包括一片整体环形硅钢片；

分体环形硅钢片组由多片分体环形硅钢片在铁芯轴向叠摞形成；每片分体环形硅钢片由多个在铁芯周向排列的分体硅钢片单元组成，每个分体硅钢片单元呈弧形；在铁芯径向方向，整体环形硅钢片和分体硅钢片单元均分别与硅钢片瓣中的硅钢片单体接触，在铁芯周向方向上分体硅钢片单元的两端均超出硅钢片单体；在铁芯周向每片分体环形硅钢片中相邻两个分体硅钢片单元之间有间隙，所述间隙形成线槽封闭端的缺口。

2.如权利要求1所述的分瓣式电机铁芯结构，其特征是：整体环形硅钢片和分体硅钢片单元的两侧表面均具有突起和凹入部；沿铁芯轴向方向，相邻的两片整体环形硅钢片之间、相邻的两个分体硅钢片单元之间、相邻的整体环形硅钢片与分体硅钢片单元之间，突起部嵌入凹入部内。

3.如权利要求1所述的分瓣式电机铁芯结构，其特征是：沿铁芯轴向方向，相邻的两片整体环形硅钢片之间、相邻的两个分体硅钢片单元之间、相邻的整体环形硅钢片与分体硅钢片单元之间相焊接。

技术总结
本专利提供一种转矩脉动小、强度高的分瓣式电机铁芯结构。所述铁芯包括多个周向拼接的硅钢片瓣，位于硅钢片瓣外周的加固环，周向相邻的硅钢片瓣之间的空间形成线槽，齿端部组件包括在铁芯的轴向间隔设置的至少两组整体环形硅钢片组及位于两组整体环形硅钢片组之间的分体环形硅钢片组；每组整体环形硅钢片组至少包括一片整体环形硅钢片；分体环形硅钢片组由多片分体环形硅钢片在铁芯轴向叠摞形成；每片分体环形硅钢片由多个在铁芯周向排列的分体硅钢片单元组成，每个分体硅钢片单元呈弧形；在铁芯周向方向上分体硅钢片单元的两端均超出硅钢片单体；相邻两个分体硅钢片单元之间有间隙，所述间隙形成线槽封闭端的缺口。

技术研发人员：林中尉
受保护的技术使用者：南京好龙电子有限公司
技术研发日：2020.01.07
技术公布日：2020.07.07