定子铁芯、定子总成及电机的制作方法

本实用新型涉及电机
技术领域：
，尤其涉及一种定子铁芯、定子总成及电机。
背景技术：
：电机定子是电机中的重要部件之一，主要由定子铁芯和定子绕组组成，用于产生励磁磁场。目前，小功率感应电机定子铁芯的定子槽通常采用24槽设计，且定子外径一般设计尺寸为112至115毫米左右，这种尺寸设计主要用于定频电机。但是，配合三相定子绕组作为变频调速电机使用时，其定子的尺寸设计并不匹配，工作时，定子轭部和定子齿部的磁密较大，导致定子磁路容易饱和，使电机在低频运行时，励磁电流增大，电机绕组损耗增加，电机效率降低，且间接导致驱动控制器功率模块温升居高不下，通常只能采用更高温度等级的功率模块和更大结构的散热片来满足控制器的控制和散热要求，增加控制和散热成本；并且，定子磁路容易饱和，还会使得电机在高频调速时，力矩输出不足，加速响应较慢。技术实现要素：本实用新型的主要目的在于提供一种定子铁芯，旨在改善电机定子铁芯的结构，减少电机定子磁路的磁饱和，提高电机输出性能。为实现上述目的，本实用新型提出一种定子铁芯，该定子铁芯包括定子本体，所述定子本体具有定子内孔及36个环绕所述定子内孔的定子槽；所述定子本体的外切圆的直径ФD1的取值范围为[118，125]毫米，所述定子内孔的直径Фd的取值范围为[73，80]毫米。优选地，所述定子槽的槽口宽度Bs的取值范围为[2.0，2.6]毫米。优选地，所述定子本体由多个定子冲片沿其轴向叠压形成，各所述定子冲片包括定子轭及多个定子齿，多个所述定子齿从所述定子轭沿该定子轭的径向向内延伸，且沿该定子轭的周向间隔布置；多个所述定子冲片的定子齿叠压后形成所述定子内孔，且相邻两所述定子齿之间形成所述定子槽。优选地，所述定子齿具有对应其相邻定子槽的两侧边，所述两侧边平行，所述两侧边的宽度Ht的取值范围为[3.0，4.0]毫米。优选地，所述定子本体沿所述定子内孔轴向方向的厚度的取值范围为[22，55]毫米。优选地，各所述定子冲片的厚度的取值范围为[0.3，0.5]毫米。优选地，所述定子轭的外边缘沿其径向向外延伸有外轮廓呈矩形的安装部，呈矩形的所述安装部上间隔设置有多个圆弧边，所述圆弧边所组成的圆周的直径ФD2的取值范围为[126，135]毫米。本实用新型还提出一种定子总成，该定子总成包括三相定子绕组及如上所述的定子铁芯，所述定子铁芯包括定子本体，所述定子本体具有定子内孔及36个环绕所述定子内孔的定子槽；所述定子本体的外切圆的直径ФD1的取值范围为[118，125]毫米，所述定子内孔的直径Фd的取值范围为[73，80]毫米；所述三相定子绕组设置在所述定子铁芯的36个定子槽内。本实用新型还提出一种电机，该电机包括转子总成、支架总成及上述定子总成，所述转子总成安装在所述定子总成上，所述定子总成安装在所述支架总成上。其中，转子总成与上述定子铁芯的实施例及所达到的技术效果一样，此处不再赘述。本实用新型通过对定子铁芯的尺寸以及定子槽的槽数进行合理的设计，相对于传统的定子铁芯，增大了内径和外切圆直径，由此在采用三相绕组配合使用时，可形成最佳电磁负荷，在同等条件下减小气隙磁密，减少电机定子磁路的磁饱和，降低电机绕组损耗，提高电机输出性能。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型电机的组装分解图；图2为图1所示电机组装后的结构示意图；图3为本实用新型定子总成的结构示意图；图4为本实用新型定子冲片一实施例的结构示意图；图5为图4中局部A的放大图；图6为本实用新型电机一实施例的轴向视图；图7为图6所示电机处于低频工作状态时的磁密分布示意图；图8为图6所示电机处于高频工作状态时的磁密分布示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100支架总成202定子槽200定子总成230定子冲片300转子总成2301定子轭210三相定子绕组2302定子齿220定子铁芯2303安装部201定子内孔2304圆弧槽本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种电机、定子总成及定子铁芯。参照图1及图2，本实用新型电机主要包括支架总成100、定子总成200及转子总成300，转子总成300安装在定子总成200上，定子总成200安装在所述支架总成100上。参照图3，定子总成200主要包括三相定子绕组210及定子铁芯220，所述三相定子绕组210设置在所述定子铁芯220上。需要说明的是，本实用新型主要对定子铁芯220的结构进行改进，并与相应的三相定子绕组210配合，而实现减少电机定子磁路的磁饱和，降低电机绕组损耗，并提高高低速输出性能，降低成本。参照图3至图6，在本实用新型一实施例中，定子铁芯220包括定子本体(图未标示)，所述定子本体具有定子内孔201及36个环绕所述定子内孔201的定子槽202；所述定子本体的外切圆的直径ФD1的取值范围为[118，125]毫米，所述定子内孔201的直径Фd的取值范围为[73，80]毫米。本实施例上述结构的定子铁芯220，相对于传统的定子铁芯220，增大了内径和外切圆直径，由此在采用相应的三相绕组(例如同心绕组)配合使用时，可形成最佳电磁负荷，在同等条件下减小气隙磁密，减少电机定子磁路的磁饱和，降低电机绕组损耗，提高电机输出性能，具体效果可参照图7和图8所示的磁密分布图，其中t表示取样时间，由图7可以看出电机工作于低频时，其定子齿部最大磁密为1.64T，定子轭部最大磁密为1.84T，转子齿部最大磁密为1.60T，定子内孔201最大磁密为1.15T，磁密基本较小。另外，由图8可以看出电机工作于高频时，其定子齿部最大磁密为0.48T，定子轭部最大磁密为0.48T，转子齿部最大磁密为0.43T，定子内孔201最大磁密为1.15T，即整体磁密非常小。需要说明的是，采用此种定子铁芯220配合相应的绕组方案，还能够提高电机的高低速输出性能，降低成本，适合作为家用电器尤其是作为洗衣机的驱动电机。具体地，为了更好的说明该定子铁芯220的作用及效果，以该定子铁芯220应用于洗衣机的驱动电机为例，进行详细说明：在该实例中，电机参数配置如下表：当洗衣机处于洗涤状态时，电机处于低频，频率为22.7Hz，电机转速为600rpm，测得线电压45.7V工况下本实用新型电机的性能参数如下表所示(气隙0.325mm，考虑3％的杂散损耗)：由该表可以看出，在低频运行时，电机电磁/转矩较大，输出能力较强，同时铁耗较低，工作效率较高。当洗衣机处于脱水状态时，电机处于高频，频率为550Hz，电机转速为16300rpm，测得线电压220V工况下本实用新型电机的性能参数如下表所示(气隙0.325mm，考虑13％的杂散损耗)：由该表可以看出，在高频运行时，电机输出功率较高、铁耗也降低，工作效率较高。上述实施例中，优选地，所述定子槽202的槽口宽度Bs的取值范围为[2.0，2.6]毫米。此种结构的定子槽202，能够降低用铜量，可采用铝线绕组和铜线绕组实现，从而提高了材料利用率。上述实施例中，优选地，定子本体由多个定子冲片230沿其轴向叠压形成，各所述定子冲片230包括定子轭2301及多个定子齿2302，多个所述定子齿2302从所述定子轭2301沿该定子轭2301的径向向内延伸，且沿该定子轭2301的周向间隔布置；多个所述定子冲片230的定子齿2302叠压后以形成所述定子内孔201，且相邻两定子齿2302之间形成所述定子槽202。本实施例中，设置定子冲片230的外径ФD1的取值范围为[118，125]毫米，则多个定子冲片230沿其轴向叠压后形成的定子本体的外切圆的直径ФD1的取值范围相应为[118，125]毫米。该实施例中，定子齿2302可采用任意适用的结构实现，优选地，所述定子齿2302具有对应其相邻定子槽202的两侧边，所述两侧边平行，所述两侧边的宽度Ht的取值范围为[3.0，4.0]毫米。本实施例中采用平行齿，且宽度在3至4毫米之间，保证了齿部宽度，增大了电机力矩。上述实施例中，优选地，所述定子本体沿所述定子内孔201轴向方向的厚度的取值范围为[22，55]毫米。其中，单片的定子冲片230的厚度的取值范围优选为[0.3，0.5]毫米。这种尺寸的定子本体适用范围广，便于与更多转子配合安装，同时该尺寸电机还可减少电机轴向长度，降低电机的整机体积，适用于空间比较窄的工作环境。为了方便安装，所述定子本体的外边缘沿其径向向外延伸有外轮廓呈方形的安装部2303，呈方形的所述安装部2303上间隔设置有多个圆弧边，所述圆弧边所组成的圆周的直径ФD2的取值范围为[126，135]毫米，以降低耗材，降低电机成本，并减轻电机重量。这种尺寸大小的定子铁芯220，适于用作洗衣机的驱动电机。其中，圆弧边可通过对方形的所述安装部2303环切实现，并可进一步在定子本体的周壁上设置圆弧槽2304，进一步减轻电机重量。此外，需要说明的是，由于本实用新型电机及转子总成均采用了上述转子铁芯全部实施例的全部技术方案，因此至少具有上述转子铁芯全部实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3