一种电机的定子铁芯的制作方法

本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种电机的定子铁芯。

背景技术：

现有永磁电机特别是大功率低速永磁电机的定子铁芯通常是由多层圆环形定子叠压而成，而圆环形定子是由硅钢的扇形冲片沿圆周方向拼接而成，这种单一形状的冲片叠压的定子铁芯在使用时存在紧凑性不高的问题。

技术实现要素：

为解决现有扇形冲片叠压的定子铁芯紧凑性不高的问题，本实用新型提供了一种电机的定子铁芯。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电机的定子铁芯，包括多层依次叠压的叠片a和叠片b；所述叠片a为多个t型单齿冲片顺序排布成的圆环形结构，叠片b为多个z型单齿冲片顺序排布成的圆环形结构。

进一步的，所述t型单齿冲片包括定子齿a和定子齿a底部分别沿转子旋转方向与转子旋转反方向延伸形成的定子轭a；所述z型单齿冲片包括定子齿b和定子齿b底部沿转子旋转方向延伸形成的定子轭b。

进一步的，所述t型单齿冲片和z型单齿冲片设有相通的用于焊接的焊接槽，t型单齿冲片和z型单齿冲片还设有相通的用于插入连接件的安装孔a。

进一步的，所述安装孔a和焊接槽成比例交替使用连接。

进一步的，所述叠片a中相邻两个t型单齿冲片中的第一t型单齿冲片的定子轭a和第二t型单齿冲片的定子轭a之间为缝隙a，叠片b中相邻两个z型单齿冲片中的第一z型单齿冲片的定子轭b和第二z型单齿冲片的定子轭b之间为缝隙b，在虚拟投影平面上，缝隙a与邻近的两个缝隙b的距离相等。

进一步的，所述缝隙a位于该处定子槽虚拟中线的一侧，同时缝隙b位于该处定子齿虚拟中线的相同方向一侧。

进一步的，所述z型单齿冲片上的安装孔a的圆心位于定子轭b径向1/2处且距离沿转子旋转方向上最近的缝隙a为1/3～1/5的定子轭b径向外边缘的周向长度处。

进一步的，所述叠片a和叠片b均设有自粘涂层。

进一步的，所述t型单齿冲片和z型单齿冲片上还设有安装孔b，安装孔b位于该处定子齿的中部更靠近定子槽底的位置。

进一步的，所述缝隙a和缝隙b的尺寸为0.1～0.2mm。

本实用新型的有益效果是：t型单齿冲片构成的叠片a和z型单齿冲片叠片b构成的依次叠压，两者之间实现互锁，提升了定子铁芯的紧凑性，同时更容易保证定子内径的圆度。

附图说明

图1为背景技术中圆环形定子的结构示意图；

图2为背景技术中扇形冲片的结构示意图；

图3为本实用新型t型单齿冲片的结构示意图；

图4为本实用新型t型单齿冲片的连接结构示意图；

图5为本实用新型z型单齿冲片的结构示意图；

图6为本实用新型z型单齿冲片的连接结构示意图；

图7为本实用新型缝隙a的位置示意图；

图8为本实用新型缝隙b和缝隙c的位置示意图；

图9为本实用新型缝隙a的位置示意图；

图10为本实用新型缝隙b的位置示意图；

图11为本实用新型t型单齿冲片冲压模具的示意图；

图12为本实用新型z型单齿冲片冲压模具的示意图；

图13为本实用新型切向式转子的结构示意图。

图中1.定子轭a，2.定子齿a，3.定子轭b，4.定子齿b，5.缝隙a，6.缝隙b，7.缝隙c，8.焊接槽，9.安装孔a，10.安装孔b，11.定子槽，12.定子槽底，13.轴，14.转子铁芯，15.空气槽a，16.永磁体，17.空气槽b。

具体实施方式

本实施例的定子铁芯包括多层依次叠压的叠片a和叠片b，且最上一层为叠片a，叠片a为多个t型单齿冲片顺序排布成的圆环形结构，叠片b为多个z型单齿冲片顺序排布成的圆环形结构；如图3和图4所示，t型单齿冲片包括定子齿a2和定子齿a2底部分别沿转子旋转方向与转子旋转反方向延伸形成的定子轭a1，相邻t型单齿冲片间形成矩形定子槽11，如图5和图6所示，z型单齿冲片包括定子齿b4和定子齿b4底部沿转子旋转方向延伸形成的定子轭b3，相邻z型单齿冲片间形成矩形定子槽11，定子轭a1和定子轭b3设有相通的安装孔a9，安装孔a9用于安装连接件螺栓，t型单齿冲片和z型单齿冲片的外侧面均设有轴向相通的焊接槽8用于焊接，焊接槽8位于安装孔a9和该叠片圆心的虚拟连接线上，连接时采用一个安装孔a9和一个焊接槽8交替使用的方式(相邻两个单齿冲片一个采用安装孔a9连接，另一个采用焊接槽8连接)或者一个安装孔a9和两个焊接槽8交替使用的方式，从而减小螺栓处产生的感应电压以及通过端板产生的电流，提升效率。

如图7-10所示，叠片a中相邻两个t型单齿冲片中的第一t型单齿冲片的定子轭a1和第二t型单齿冲片的定子轭a1之间为缝隙a5，叠片b中相邻两个z型单齿冲片中的第一z型单齿冲片的定子轭b3和第二z型单齿冲片的定子轭b3之间为缝隙b6，第一z型单齿冲片的定子轭b3和第二z型单齿冲片的定子齿b4之间为缝隙c7，在虚拟投影平面上，缝隙a5与邻近的两个缝隙b6的距离相等(l1＝l2)，以使接缝分布均匀来使磁路对称，减小由于接缝的分布引起的轴电流；缝隙a5位于该处定子槽虚拟中线的一侧，同时缝隙b6位于该处定子齿虚拟中线的相同方向一侧，优选为沿转子旋转方向，用来防止叠片安装时反冲片面而影响叠压系数；缝隙a5、缝隙b6和缝隙c7的尺寸为0.1～0.2mm。

z型单齿冲片上的安装孔a9的圆心位于定子轭b3径向1/2处且距离沿转子旋转方向上最近的缝隙a5为1/3～1/5的定子轭b3径向外边缘的周向长度处，z型单齿冲片和t型单齿冲片上的安装孔b10位于其定子齿中部更靠近定子槽底12的位置，用于缓解齿顶附近槽口位置对应的齿部的磁饱和程度，安装叠片时可保证良好的安装缝隙。

进一步为使叠片a和叠片b连接稳定，叠片a和叠片b均设有自粘涂层，以进一步实现不同叠片之间的互锁效果。

如图4和图6所示，定子齿a2和定子齿b4设有相通的安装孔b10，安装孔b10是在安装过程中用于安装螺栓，安装孔b10安装螺栓的数量取决于保证合理的定子铁芯的叠压系数。

进一步的，t型单齿冲片和z型单齿冲片相对于现有技术还具有在生产时降低废料产生，提升利用率的效果，其冲压模具如图11和图12所示。

使用时定子铁芯内安装转速为50rpm～200rpm的切向式转子，定子槽11内嵌设有成型绕组，定子铁芯外侧设有用于冷却的水套，水套外为机壳，以此构成定子；未安装螺栓的安装孔a9和安装孔b10内安装测温元件，测温元件均匀分布，且数量至少为6个，转子轴向的两端中位于驱动轴一侧的转子端部设有翅片，翅片用于搅动电机内气体或液体起到辅助冷却的作用。

如图13所示，切向式转子的转子铁芯14内嵌永磁体16，且永磁体16以90度间隔角度均匀分布，永磁体16与轴13之间设有空气槽b17，转子铁芯14与轴13之间设有空气槽a15.

本实施例还提供了一种应用有上述定子铁芯的大功率低速永磁电机定子的生产步骤如下：

s1:按照安装孔a9和利用的安装孔b10的数量与位置预先在垂直操作台上放置相应的螺栓，此时螺栓起定位作用；

s2:将端板a穿过螺栓放置在垂直操作台上，并作为最底层，端板a与定子轭同宽；

s3:在端板a上放置t型单齿冲片并组成叠片a，然后在叠片a上放置z型单齿冲片并组成叠片b；此时螺栓起到定位作用；

s4：重复步骤s3使叠片a和叠片b达到指定层数，并且最上一层叠片为叠片a；

s5:将端板b穿过螺栓放置在最上一层的叠片a上，并作为最顶层，螺栓穿出的一端用螺母紧固，以保证定子铁芯合理的叠压系数；此时螺栓起固定与紧固作用，端板b与定子轭同宽；

s6:将步骤s5得到的整体放进高温炉中按预设温度和时间进行加热，之后冷却后取出；去除z型单齿冲片和t型单齿冲片边缘由于冲压产生的局部应力，同时使带自粘涂层的叠片a和叠片b加热固定。

s7:焊接指定位置的焊接槽8，以连接叠片a和叠片b，然后去除位于安装孔b10内的全部螺栓和部分位于安装孔a9内的螺栓，使安装孔a9和焊接槽8成比例交替使用，以此连接固定叠片a和叠片b；

s8:套设水套和机壳，在定子槽11内铺设绝缘材料，然后放置成型绕组并设置槽楔，在未安装螺栓的安装孔a9和安装孔b10内安装测温元件并接线；

s9:将步骤s8得到的整体放入浸漆炉中利用环氧树脂真空灌封，此时环氧树脂浸入缝隙a5、缝隙b6和缝隙c7内，也能够起到一定的固定作用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。