电机定子分裂式铁芯、电机定子以及使用其的旋转电的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电机定子分裂式铁芯、电机定子以及使用其的旋转电机，所述分裂式定子铁芯具有辅助槽，所述铁芯由硅钢冲片叠压而成，其中，每层冲片都有一个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其特征在于：所述辅助槽的宽度为W＝(0.8～1.5)b0，辅助槽的深度为d＝(1～1.5)b0，其中b0为定子槽口的宽度。
【专利说明】电机定子分裂式铁芯、电机定子以及使用其的旋转电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电机定子分裂式铁芯、电机定子以及使用其的旋转电机。
【背景技术】
[0002]当前，在传统的旋转电机中，使用斜槽是一种有效的技术手段，具有削弱电势谐波、减小齿槽转矩、降低转矩脉动等优点。但是这种技术同时也具有一些难以克服的缺点。对于大电机，采用斜槽,绕组端部变长,端部效应加大,铜耗损耗增加,漆包线成本增加等。对于小电机，尤其是集中绕组分数槽电机，这种方法实现更加困难。辅助槽也是一种方法，传统的辅助槽采用直槽式结构，效果并不理想。
实用新型内容
[0003]为了解决上述问题，本实用新型的第一方面，提供了一种电机定子分裂式铁芯，其具有新型辅助槽，所述电机定子分裂式铁芯由硅钢冲片叠压而成，其中，每层冲片都有一个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其特征在于:所述辅助槽的宽度为W= (0.8?1.5)1?，辅助槽的深度为d = (I?1.5)1^，其中Idci为定子槽口宽度。
[0004]优选的，针对整数槽异步电机和永磁电机等，辅助槽的整体的倾斜角度，其中Z为定子槽数。
[0005]优选的，当该电机定子分裂式铁芯用于磁极数为M、定子槽数为Z的分数槽永磁电
■3 (O °
机时，所述辅助槽的整体的倾斜角度为:“7,.:,:”:......ΓΓ (LCM表示最小公倍数)。
LC M (M,Z)
[0006]本实用新型的第二方面，提供了一种电机定子分裂式铁芯，其具有新型辅助槽，所述电机定子分裂式铁芯包括多层定子冲片，其中每层冲片都有至少两个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其特征在于:辅助槽的宽度为W= (0.6?1.2) I^btl为定子槽口宽度，辅助槽的深度为 d = (I ?1.5)b。。
[0007]优选的，针对整数槽异步电机和永磁电机等，辅助槽的整体的倾斜角度沒=(0.5~1)|其中z为定子槽数。
[0008]优选的，针对磁极数设为M，定子槽数Z的分数槽永磁电机，辅助槽的整体的倾斜
36()0
角度为^ = (0.5 ~ I)-- (LCM表示最小公倍数)。
LCM (M, Z)
[0009]本实用新型的第三方面，提供了一种电机定子分裂式铁芯，其具有竖直辅助槽，其中所述电机定子分裂式铁芯由硅钢冲片叠压而成，每个电机定子分裂式铁芯都有多个竖直辅助槽，每个辅助槽相对上一辅助槽旋转一个角度，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其特征在于:所述辅助槽的宽度为W = (I?1.5)b0, b0为定子槽口宽度，辅助槽的深度为d = (I?1.5)b。。
[0010]优选的，当所述电机定子分裂式铁芯用于整数槽异步电机或永磁电机时，每个辅
2贫助槽的旋转角度6 ,其中Z为定子槽数，η为每个分裂铁芯辅助槽个数。
IiZ
[0011]优选的，当所述电机定子分裂式铁芯用于磁极数为Μ、定子槽数为Z的分数槽永磁
ΛU1
电机时，所述辅助槽的倾斜角度为& =其中η为每个分裂铁芯辅助槽个数，
nxLCM(M ,Ζ)
LCM表示最小公倍数。
[0012]本实用新型的第四方面，提供了一种电机定子分裂式铁芯，所述电机定子分裂式铁芯由至少两段分列式铁芯构成，所述电机定子分裂式铁芯的每层冲片都有一个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度，其中所述至少两段分列式铁芯的辅助槽倾斜方向相同或相反，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其中所述辅助槽的宽度为W= (0.8?1.2) I^btl为定子槽口，辅助槽的深度为d= (I?1.5)b。。
[0013]优选的，当所述电机定子分裂式铁芯用于整数槽异步电机或永磁电机时，每个辅助槽的旋转角度《其中Z为定子槽数。
Z
[0014]优选的，当所述电机定子分裂式铁芯用于磁极数为Μ、定子槽数为Z的分数槽永磁电机时，所述辅助槽的倾斜角度为θ=Τγ^7κλ......— β
LCM (Μ ,2) °
[0015]本实用新型的第五方面，提供了一种电机定子，包括上述的电机定子分裂式铁芯。
[0016]本实用新型的第六方面，提供了一种旋转电机，包括上述的电机定子。
[0017]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0018]本实用新型的技术方案中提供了新型辅助槽的整体式定子冲片，该定子冲片的齿部前端具有倾斜的辅助槽，其主要目的在于产生斜槽效应，优化磁场和电势，降低齿槽转矩坐寸ο
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是一本实用新型实施例1的定子分裂铁芯结构示意图。
[0020]图2是本实用新型实施例1的定子分裂铁芯局部示意图。
[0021]图3是一本实用新型实施例1的定子分裂铁芯齿部前端主视图。
[0022]图4是本实用新型实施例2的定子分裂铁芯结构图示意图。
[0023]图5是本实用新型实施例2的定子分裂铁芯局部示意图。
[0024]图6是一本实用新型实施例2的定子分裂铁芯齿部前端主视图。
[0025]图7是本实用新型实施例3的定子分裂铁芯结构图示意图。
[0026]图8是本实用新型实施例3的定子分裂铁芯局部示意图。
[0027]图9是一本实用新型实施例3的定子分裂铁芯齿部前端主视图。
[0028]图10是本实用新型实施例4的定子分裂铁芯结构图。
[0029]图11是本实用新型实施例4的定子分裂铁芯局部示意图。
[0030]图12是一本实用新型实施例4的定子分裂铁芯同向组合齿部前端主视图。
[0031]图13是一本实用新型实施例4的定子分裂铁芯反向组合齿部前端主视图。
[0032]图14是本实用新型实施例永磁同步电机不意首1J面图。
[0033]附图标记说明:
[0034]1-定子铁心；2_定子轭；3_辅助槽；4_定子齿；5_分裂式铁心；6-绕组；7-磁极；8-转子铁心；9-轴。
【具体实施方式】
[0035]为使得本技术方案的描述更加清楚，下面将参照附图具体说明根据本实用新型实施方式的旋转电机。
[0036]实施例1
[0037]图1、图2和图3是根据本实用新型实施例1的分裂式铁芯图示。铁芯由硅钢片叠压而成。每层冲片都有一个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度。图中，分裂式铁芯的辅助槽向右扭曲一个角度。
[0038]优选的，辅助槽的宽度为W= (0.8?1.5)1^(1^为定子槽口的宽度)，辅助槽的深度为 d = (I ?1.5)b。。
[0039]优选的，针对整数槽异步电机和永磁电机等，辅助槽的整体的倾斜角度# = |
Z
(Z为定子槽数)。
[0040]优选的，针对磁极数设为M,定子槽数Z分数槽的永磁电机，辅助槽的整体的倾斜
Λ 360°
角度为:0 =其中LCM是返回整数参数的最小公倍数函数公式。
LLM (iVf，A)
[0041]倾斜的辅助槽，具有斜槽效应，可以降低齿槽转矩。实施例1中辅助槽倾斜的方向是向右，改变方向，即倾斜方向为左，其仍然属于本实用新型的范围之内。
[0042]实施例2
[0043]图4、图5和图6是根据本实用新型实施例2的分裂式铁芯图示。每层冲片都有两个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度。图中，分裂式铁芯的辅助槽向右扭曲一个角度。
[0044]优选的，辅助槽的宽度为W= (0.6?1.2) I^btl为定子槽口的宽度，辅助槽的深度为 d = (I ?1.5)b0。
[0045]优选的，针对整数槽异步电机和永磁电机等，辅助槽的整体的倾斜角度Θ = (0.5?I) —— (ζ为定子槽数)ο
[0046]优选的，针对磁极数设为M，定子槽数Z的分数槽永磁电机，辅助槽的整体的倾斜角度为^ = (0.5 ~ I)-
州;又刀LCM (Μ, Z)
[0047]倾斜的辅助槽，具有斜槽效应，可以降低齿槽转矩。实施例2中辅助槽倾斜的方向是向右，改变方向，即倾斜方向为左，其仍然属于本实用新型的范围之内。实施例2中辅助槽个数为2，对于2个及其以上的辅助槽，其仍然属于本实用新型的范围之内。
[0048]实施例3
[0049]图7、图8和图9是根据本实用新型实施例3的分裂式铁芯图示。定子铁芯由硅钢片叠压而成。每个定子铁芯都有多个竖直辅助槽，实施例中为4个。每个辅助槽相对上一辅助槽旋转一个角度。图中，分裂式铁芯的辅助槽向右扭曲一个角度。
[0050]优选的，辅助槽的宽度为W= (I?1.5) I^btl为定子槽口的宽度，辅助槽的深度为d = (I ?1.5) b0。
?η, ^
Aw
[0051]优选的，针对整数槽异步电机和永磁电机等，每个辅助槽的旋转角度Θ = 1 (Ζ
nZ
为定子槽数，η为每个分裂铁芯辅助槽个数)。
[0052]优选的，针对磁极数设为Μ，定子槽数Z的分数槽永磁电机，辅助槽的倾斜角度为
O-..........................(η.料纖$觀針m)。
η X LCM(M^Z)
[0053]旋转的辅助槽，具有斜槽效应，可以降低齿槽转矩。实施例3中辅助槽旋转的方向是向右，改变方向，即旋转方向为左，其仍然属于本实用新型的范围之内。
[0054]实施例3中每个定子铁芯的辅助槽个数是4，对于其他数量的辅助槽，仍然属于本实用新型的范围之内。
[0055]实施例4
[0056]以上实施例针对的是较短的定子铁芯，倾斜或者旋转的角度可以实现。对于较长的定子铁芯，本实用新型提出定子铁芯分段技术。
[0057]图11和图12是根据本实用新型实施例4的分裂式铁芯图示。实施例中定子铁芯由两段分列式铁芯构成。实施例中只展示两种最普通的组合形式。每层冲片都有一个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度。图13中，两段分列式铁芯的辅助槽倾斜方向相同；图14中，两段分列式铁芯的辅助槽倾斜方向相反。
[0058]优选的，辅助槽的宽度为W= (0.8?1.2) I^btl为定子槽口的宽度，辅助槽的深度为 d = (I ?1.5)b0。
[0059]优选的，针对整数槽异步电机和永磁电机等，每个辅助槽的整体的旋转角度0 = ψ (Ζ为定子槽数)。
[0060]优选的，针对磁极数设为Μ，定子槽数Z的分数槽永磁电机，辅助槽整体的倾斜角度为^ = ~———
ICM(Μ,Ζ) °
[0061]旋转的辅助槽，具有斜槽效应，可以降低齿槽转矩。实施例4中定子铁芯由两段分列式铁芯构成，对于有大于两段的分分裂式铁芯构成的定子其仍然属于本实用新型的范围之内。实施例4中定子铁芯由两段分列式铁芯构成，只展示最普通两种分裂式铁芯组合形式。对于由实施例1-3的任意组合形式，构成的定子其仍然属于本实用新型的范围之内。
[0062]实施例5
[0063]实施例中磁极数为M = 10，定子槽为Z = 12。定子铁芯由12个分裂式铁芯构成。分裂式铁芯采用实施例1，定子槽口宽度k = 0.8mm。
[0064]优选的，辅助槽的宽度为W=L 24mm,辅助槽的深度为d = 1.1mm。
360°
[0065]优选的，辅助槽整体的倾斜角度为.^ = ----=6°
[0066]旋转的辅助槽，具有斜槽效应，可以降低齿槽转矩。优选的，磁极的形状为瓦片式，磁极厚度最大值为hMax，最小值为hMin, hMin = (0.6?0.7)hMax。
[0067]实施例5中实施例中磁极数为M = 10，定子槽为Z = 12。对于有其他的极槽配合、依据实施例1-4及其变异结构构成的旋转电机其仍然属于本实用新型的范围之内。
[0068]本实用新型的实施例不局限于分裂式定子铁心的永磁同步电机，对于其他采用依据本实用新型实施例及其变异结构的形成旋转电机仍然属于本实用新型的范围之内。
[0069]以上，对本实用新型的实施方式进行了简要说明，但如果是所谓的本领域的技术人员，在不脱离本实用新型重要内容的范围内，可以对本实用新型的上述实施方式进行适当变更，而且也可以适当组合利用基于上述实施方式和变更例的方法。换句话说，即使是这样的加以变更等的技术也包含在本实用新型的范围内。
【权利要求】
1.一种电机定子分裂式铁芯，其具有辅助槽，所述电机定子分裂式铁芯由硅钢冲片叠压而成，其中，每层冲片都有一个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其特征在于: 所述辅助槽的宽度为W= (0.8?1.5) Iv辅助槽的深度为d= (I?1.5) k，其中k为定子槽口的宽度。
2.如权利要求1所述的电机定子分裂式铁芯，其特征在于: 当该电机定子分裂式铁芯用于整数槽异步电机或永磁电机时，辅助槽的整体的倾斜角&Θ = Τ其中Z为定子槽数。
f
3.如权利要求1所述的电机定子分裂式铁芯，其特征在于: 当该电机定子分裂式铁芯用于磁极数为M、定子槽数为Z的分数槽永磁电机时，所述辅
,, 360"助槽的整体的倾斜角度为:0 =……。
LC M (, V/, Z)
4.一种电机定子分裂式铁芯，其具有辅助槽，所述电机定子分裂式铁芯包括多层定子冲片，其中每层冲片都有至少两个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其特征在于: 辅助槽的宽度为W= (0.6?1.为定子槽口的宽度，辅助槽的深度为d= (I?1.5) b0。
5.如权利要求4所述的电机定子分裂式铁芯，其特征在于: 当该电机定子分裂式铁芯用于整数槽异步电机或永磁电机时，所述辅助槽的整体的倾
2ft斜角度# = (0.5?l)~j-其中z为定子槽数。
Z
6.如权利要求4所述的电机定子分裂式铁芯，其特征在于: 当该电机定子分裂式铁芯用于磁极数为M、定子槽数为Z的分数槽永磁电机时，所述
"-、c, [、 36(r辅助槽的整体的倾斜角度为θ = (0.5?I)-------- 。
L.C /Vi ( Α? ^ )
7.一种电机定子分裂式铁芯，其具有竖直辅助槽，其中所述电机定子分裂式铁芯由硅钢冲片叠压而成，每个电机定子分裂式铁芯都有多个竖直辅助槽，每个辅助槽相对上一辅助槽旋转一个角度，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其特征在于: 所述辅助槽的宽度为W = (I?1.为定子槽口的宽度，辅助槽的深度为d =(I ?1.5) b0。
8.如权利要求7所述的电机定子分裂式铁芯，其特征在于: 所述电机定子分裂式铁芯用于整数槽异步电机或永磁电机时，每个辅助槽的旋转角度
1..赏0 = $ ,其中Z为定子槽数，η为每个分裂铁芯辅助槽个数。 nZ
9.如权利要求7所述的电机定子分裂式铁芯，其特征在于: 所述电机定子分裂式铁芯用于磁极数为Μ、定子槽数为Z的分数槽永磁电机时，所述辅
Λ 360。助槽的倾斜角度为6 =其中11为每个分裂铁芯辅助槽个数。
nx LCM (MtZ)
10.一种电机定子分裂式铁芯，所述电机定子分裂式铁芯由至少两段分列式铁芯构成，所述电机定子分裂式铁芯的每层冲片都有一个辅助槽，每个辅助槽相对上一层冲片的辅助槽旋转一个角度，其中所述至少两段分列式铁芯的辅助槽倾斜方向相同或相反，所述旋转的辅助槽，具有斜槽效应，用于降低齿槽转矩，其中所述辅助槽的宽度为W= (0.8?1.2)b0, b0为定子槽口的宽度，辅助槽的深度为d = (I?1.5) Iv
11.如权利要求10所述的电机定子分裂式铁芯，其特征在于: 当所述电机定子分裂式铁芯用于整数槽异步电机或永磁电机时，每个辅助槽的旋转角度0 = t其中Z为定子槽数。 Z
12.如权利要求10所述的电机定子分裂式铁芯，其特征在于: 当所述电机定子分裂式铁芯用于磁极数为M、定子槽数为Z的分数槽永磁电机时，所述辅助槽的倾斜角度为O二.,■。
LCM (/V/，Z)
13.一种电机定子，包括上述权利要求1-12中任一所述的电机定子分裂式铁芯。
14.一种旋转电机，包括上述权利要求13中所述的电机定子。
【文档编号】H02K1/14GK203984103SQ201420149400
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】任武, 许强, 李琼 申请人:湖北立锐机电有限公司