一种定子铁芯、定子组件及其电机的制作方法

本发明涉及电机制造，尤其涉及一种定子铁芯、定子组件及其电机。

背景技术：

1、分数槽集中绕组永磁电机中最常见的一种为定子铁芯不分块，定子冲片为整片，采用绕线机绕线；另一种为分块铁芯或链式铁芯。前一种因为绕线机绕线嘴需要伸入定子槽中进行绕线，槽内需要留较大空间避让绕线嘴导致电机槽满率不高，铜损较大，如若提高槽满率电机电气安全性降低，电机绕组打火概率更高；同时定子槽槽口同样需要一定宽度，造成定子齿槽转矩较大；后一种解决了槽满率低的问题，但分块或者链式铁芯都是将铁芯分成了多块，拼成整圆后，定子铁芯轭部各块之间依旧存在间隙，导致电机磁路受阻，铁损增较大；部分分块电机也存在槽口，同样也存在齿槽转矩较大的问题；并且分块铁芯或链式铁芯因为冲片不是整圆，定子铁芯刚度降低，电机噪音会更差。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种定子铁芯、定子组件及其电机，旨在解决现有的电机的一体式定子铁芯槽满率不高，铜损较大以及分块式定子铁芯齿槽转矩较大的技术问题。

2、为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明实施例提供了一种定子铁芯，该定子铁芯包括轭部、定子齿、定子槽以及极靴，定子齿设置于轭部的内周面上，定子槽成型于相邻的两个定子齿之间，定子齿相背离的两个侧面平行设置，极靴装设于定子槽的槽口，以封堵槽口。

3、在一些实施方式中，定子铁芯还包括绝缘分隔结构，绝缘分隔结构装设于定子槽内，且固定在极靴上，以将定子槽的内部空间绝缘分隔。

4、在一些实施方式中，绝缘分隔结构包括沿定子铁芯的径向以及轴向延伸的第一分隔板，第一分隔板的一端固定在极靴上。

5、在一些实施方式中，绝缘分隔结构还包括与第一分隔板交叉设置的第二分隔板，极靴朝向第一分隔板的一侧具有卡槽，第一分隔板位于第二分隔板朝向极靴的部分插设于卡槽内，第二分隔板设置在极靴朝向轭部的一侧。

6、在一些实施方式中，第一分隔板与第二分隔板垂直设置，在定子槽的宽度方向上，第二分隔板位于第一分隔板两侧的长度相等。

7、在一些实施方式中，第二分隔板的厚度a1的取值范围满足：0.2mm＜a1≤0.35mm；和/或，第二分隔板与定子齿的距离d1的取值范围满足：0≤d1＜0.25mm。

8、在一些实施方式中，第一分隔板的厚度a2的取值范围满足：0.2mm＜a2＜1mm；和/或，第一分隔板与定子槽的底边的距离d2的取值范围满足：0＜d2＜0.1mm。

9、在一些实施方式中，极靴具有平行设置的槽内端边和槽外端边，第二分隔板与槽内端边贴合设置；定子铁芯的轴线与槽外端边的距离d1的取值范围满足：r≤d1≤1.02r；和/或，定子铁芯的轴线与槽内端边的距离d2满足1.02r＜d2＜1.07r；其中，r为定子铁芯的内径的半径。

10、在一些实施方式中，在定子铁芯的轴向方向上，极靴的长度与定子铁芯的长度相等，第一分隔板的至少一端具有伸出于极靴的延伸部；延伸部的伸出长度l满足：3mm≤l≤h，h为第一分隔板伸出的一端对应的定子线包的高度；和/或，延伸部具有沿定子铁芯的径向向内延伸以卡设于极靴端部的卡接部，所述卡接部的端部与第二分隔板之间的距离度s1的取值范围满足：s1＜(d2-d1)。

11、在一些实施方式中，槽外端边的宽度为b1，极靴远离轭部的一面靠近两端的位置均设置有过渡圆弧段，两段过渡圆弧段之间的距离为b2，b1≤b2；和/或，极靴的侧边与定子槽的内壁平行，极靴的侧边与定子槽内壁之间的距离d3的取值范围满足：0＜d3≤0.2mm。

12、在一些实施方式中，在定子槽的宽度方向上；极靴的至少一端设置有定位凸台，定子齿上设置有与定位凸台相适配的凹槽；和/或，极靴的至少一端设置有凹槽，定子齿上设置有与凹槽相适配的定位凸台。

13、根据本申请的另一个方面，本发明实施例还提供了一种定子组件，该定子组件包括定子绕组和如上所述的定子铁芯，定子绕组套设于定子齿上，当定子铁芯包括绝缘分隔结构时，绝缘分隔结构夹持于相邻的两个定子绕组之间。

14、根据本申请的另一个方面，本发明实施例还提供了一种电机，该电机包括如上所述的定子组件。

15、与现有技术相比，本发明的定子铁芯至少具有下列有益效果：

16、本发明实施例公开了一种定子铁芯，该定子铁芯的定子齿设置于轭部的内周面上，定子槽成型于相邻的两个定子齿之间，定子齿相背离的两个侧面平行设置，极靴装设于定子槽的槽口，本发明采用定子槽与极靴相分离的结构，相比常规不分块电机的定子铁芯，因齿靴定子槽与极靴相分离后，可以将定子齿相背离的两个侧面平行设置，定子齿相背离的两个侧面为平行结构，定子绕组的线圈周长不需要再增加来避让极靴，可预先在绕线模上绕制好定子绕组后直接嵌进定子齿上，可以提高槽满率；如此既可减小定子绕组的线圈周长，又不需要在定子槽内预留绕线嘴空间，定子槽的线圈的线径可以增加、周长减小，电阻减小，铜损降低。

17、相比分块电机的定子铁芯或链式电机的定子铁芯，本发明的定子铁芯的轭部为完整结构，不存在多个间隙，轭部的磁路连续，铁损小、刚度大，电机效率高，噪音低。

18、本实施例的定子铁芯将极靴装设于定子槽的槽口，使得定子槽的槽口闭合，不存在因定子槽的槽口处磁导变化大导致齿槽转矩大的问题，齿槽转矩极小，能极大降低电机振动和噪音，提高电机运行稳定性。

19、另一个方面，本发明提供的定子组件是基于上述定子铁芯制造的，其有益效果参见上述定子铁芯的有益效果，在此，不一一赘述。

20、另一个方面，本发明提供的电机是基于上述定子组件制造的，其有益效果参见上述定子组件的有益效果，在此，不一一赘述。

21、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯包括轭部、定子齿、定子槽以及极靴，所述定子齿设置于所述轭部的内周面上，所述定子槽成型于相邻的两个所述定子齿之间，所述定子齿相背离的两个侧面平行设置，所述极靴装设于所述定子槽的槽口，以封堵所述槽口。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯还包括绝缘分隔结构，所述绝缘分隔结构装设于所述定子槽内，且固定于所述极靴上，以将所述定子槽的内部空间绝缘分隔。

3.根据权利要求2所述的定子铁芯，其特征在于，所述绝缘分隔结构包括沿所述定子铁芯的径向以及轴向延伸的第一分隔板，所述第一分隔板的一端固定在所述极靴上。

4.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述绝缘分隔结构还包括与所述第一分隔板交叉设置的第二分隔板，所述极靴朝向所述第一分隔板的一侧具有卡槽，所述第一分隔板位于所述第二分隔板朝向所述极靴的部分插设于所述卡槽内，所述第二分隔板设置在所述极靴朝向所述轭部的一侧。

5.根据权利要求4所述的定子铁芯，其特征在于，所述第一分隔板与所述第二分隔板垂直设置，在所述定子槽的宽度方向上，所述第二分隔板位于所述第一分隔板两侧的长度相等。

6.根据权利要求4所述的定子铁芯，其特征在于，所述第二分隔板的厚度a1的取值范围满足：0.2mm＜a1≤0.35mm；和/或，所述第二分隔板与所述定子齿的距离d1的取值范围满足：0≤d1＜0.25mm。

7.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述第一分隔板的厚度a2的取值范围满足：0.2mm＜a2＜1mm；所述第一分隔板与所述定子槽的底边的距离d2的取值范围满足：0＜d2＜0.1mm。

8.根据权利要求4所述的定子铁芯，其特征在于，所述极靴具有平行设置的槽内端边和槽外端边，所述第二分隔板与所述槽内端边贴合设置；所述定子铁芯的轴线与所述槽外端边的距离d1的取值范围满足：r≤d1≤1.02r；和/或，所述定子铁芯的轴线与所述槽内端边的距离d2满足1.02r＜d2＜1.07r；其中，r为定子铁芯的内径的半径。

9.根据权利要求8所述的定子铁芯，其特征在于，在所述定子铁芯的轴向方向上，所述极靴的长度与所述定子铁芯的长度相等，所述第一分隔板的至少一端具有伸出于所述极靴的延伸部；所述延伸部的伸出长度l满足：3mm≤l≤h，h为所述第一分隔板伸出的一端对应的定子线包的高度；和/或，所述延伸部具有沿所述定子铁芯的径向向内延伸以卡设于所述极靴端部的卡接部，所述卡接部的端部与所述第二分隔板之间的距离s1的取值范围满足：s1＜(d2-d1)。

10.根据权利要求9所述的定子铁芯，其特征在于，所述槽外端边的宽度为b1，所述极靴远离所述轭部的一面靠近两端的位置均设置有过渡圆弧段，两段所述过渡圆弧段之间的距离为b2，b1≤b2；和/或，所述极靴的侧边与所述定子槽的内壁平行，所述极靴的侧边与所述定子槽内壁之间的距离d3的取值范围满足：0＜d3≤0.2mm。

11.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，在所述定子槽的宽度方向上；所述极靴的至少一端设置有定位凸台，所述定子齿上设置有与所述定位凸台相适配的凹槽；和/或，所述极靴的至少一端设置有凹槽，所述定子齿上设置有与所述凹槽相适配的定位凸台。

12.一种定子组件，其特征在于，所述定子组件包括定子绕组和权利要求1-11任一项所述的定子铁芯，所述定子绕组套设于所述定子齿上，当所述定子铁芯包括绝缘分隔结构时，所述绝缘分隔结构夹持于相邻的两个所述定子绕组之间。

13.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求12所述的定子组件。

技术总结
本发明公开一种定子铁芯、定子组件及其电机，该定子铁芯的定子齿设置于轭部的内周面上，定子槽成型于相邻的两个定子齿之间，定子齿相背离的两个侧面平行设置，极靴装设于定子槽的槽口，相比不分块电机可预先在绕线模上绕制好定子绕组后直接嵌进定子齿上，可以提高槽满率，定子槽的线圈的线径可以增加、周长减小，电阻减小，铜损降低；相比分块或链式电机，定子铁芯的轭部不存间隙，轭部的磁路连续，铁损小、刚度大，电机效率高，噪音低；将极靴装设于定子槽的槽口，使得定子槽的槽口闭合，不存在因定子槽的槽口处磁导变化大导致齿槽转矩大的问题，齿槽转矩极小，能极大降低电机振动和噪音，提高电机运行稳定性。

技术研发人员：徐嘉,孙宗炜,刘锋,牛群,杨延忠
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16