專利名稱：定子沖片及電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種外轉(zhuǎn)子式的電機(jī)以及具有這種電機(jī)使用的定子沖片。
背景技術(shù)：
電機(jī)廣泛地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)以及生活的各種電器設(shè)備中，現(xiàn)有的電機(jī)具有定子以及轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子軸安裝在轉(zhuǎn)子中并隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并由此輸出動(dòng)力。按轉(zhuǎn)子與定子的位置關(guān)系分，現(xiàn)有的電機(jī)分為內(nèi)轉(zhuǎn)子式電機(jī)與外轉(zhuǎn)子式電機(jī)，內(nèi)轉(zhuǎn)子式電機(jī)的轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi)，而外轉(zhuǎn)子式電機(jī)則是定子安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)。通常，內(nèi)轉(zhuǎn)子式電機(jī)具有殼體以及位于殼體兩端的端蓋，殼體以及端蓋圍成一個(gè)腔體，定子以及轉(zhuǎn)子安裝在腔體內(nèi)，且定子具有定子鐵芯以及纏繞在定子鐵芯上的線圈。定子的中部具有轉(zhuǎn)子安裝孔，轉(zhuǎn)子安裝在轉(zhuǎn)子安裝孔內(nèi)，并可相對(duì)于定子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)，且與轉(zhuǎn)子過盈配合。現(xiàn)有的一種外轉(zhuǎn)子式電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，電機(jī)具有前端蓋11以及后端蓋12，前端蓋11與后端蓋12圍成一個(gè)腔體，定子15以及轉(zhuǎn)子16安裝在腔體。電機(jī)的轉(zhuǎn)子16套裝在定子15外，該轉(zhuǎn)子16為鼠籠轉(zhuǎn)子，定子15的中部開設(shè)有軸孔19。
電機(jī)的中部設(shè)有轉(zhuǎn)子軸14，轉(zhuǎn)子軸14與連接軸套13固定連接，且轉(zhuǎn)子軸14穿過軸孔19。軸孔19的兩端分別安裝有軸承17、18，用于支撐轉(zhuǎn)子軸14。前端蓋11的邊緣嵌入到連接軸套13內(nèi)，且前端蓋11與轉(zhuǎn)子16固定連接。電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子16相對(duì)定子15旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)前端蓋11、連接軸套13以及轉(zhuǎn)子軸14旋轉(zhuǎn)。定子15具有定子鐵芯以及纏繞在定子鐵芯上的線圈，定子鐵芯由多層沖片疊壓而成。如圖2所示，現(xiàn)有的定子沖片20具有大致呈圓環(huán)狀的軛部21，軛部21的周向上設(shè)有自軛部21沿定子沖片20的徑向向外延伸的十二個(gè)齒22，相鄰的兩個(gè)齒22之間形成一個(gè)槽23，因此槽23的數(shù)量與齒22的數(shù)量相等，均為十二個(gè)。在定子沖片20的中部設(shè)置一個(gè)中空的內(nèi)圓孔24，內(nèi)圓孔24的直徑(^Al為24毫米，定子沖片20的外圓直徑0B1為69.8毫米，這樣的定子沖片20制成的定子在電機(jī)運(yùn)行時(shí)齒22處的磁場(chǎng)密度大致為9700高斯，而軛部21處的磁場(chǎng)密度為3300高斯，導(dǎo)致齒22部與軛部21的磁場(chǎng)密度很不均勻，影響電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)定子沖片20疊壓而成的定子鐵芯纏繞線圈時(shí)，需要纏繞兩層線圈，分別是內(nèi)線圈與外線圈，參見圖3，內(nèi)線圈25纏繞在槽23的底部，離定子鐵芯28的中心較近，外線圈26纏繞在槽23的頂部，離定子鐵芯28的中心較遠(yuǎn)。由于相鄰的兩個(gè)內(nèi)線圈25將纏繞在同一個(gè)槽23中，且相鄰的兩個(gè)外線圈26也會(huì)纏繞在同一個(gè)槽23中，導(dǎo)致相鄰的兩個(gè)內(nèi)線圈25或相鄰的兩個(gè)外線圈26之間距離過于接近，給線圈的繞制帶來很大的不便，使線圈的繞制難度很大。此外，由于內(nèi)線圈25與外線圈26之間的距離也很近，這對(duì)內(nèi)線圈25與外線圈26之間的絕緣處理提出很高的要求，因此內(nèi)線圈25與外線圈26之間的絕緣處理工藝復(fù)雜，也不利于內(nèi)線圈25與外線圈26的繞制，導(dǎo)致電機(jī)的生產(chǎn)成本很高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種有利于電機(jī)的定子線圈繞制的定子沖片。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種定子線圈繞制工藝簡(jiǎn)單且生產(chǎn)成本低的電機(jī)。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的主要目的，本實(shí)用新型提供的定子沖片包括圓環(huán)狀的軛部，并設(shè)有自軛部沿定子沖片徑向方向向外延伸的多個(gè)齒，相鄰的兩個(gè)齒之間形成槽，且定子沖片的中部設(shè)有內(nèi)圓孔，其中，多個(gè)槽包括間隔設(shè)置的淺槽與深槽，深槽的槽口高度大于淺槽的總高度。由上述方案可見，定子沖片上設(shè)置間隔設(shè)置的淺槽與深槽，內(nèi)線圈與外線圈可以分別繞制在相鄰的深槽與相鄰的淺槽之間，這樣內(nèi)線圈與外線圈在空間上基本不會(huì)重疊，對(duì)內(nèi)線圈與外線圈之間的絕緣要求大為降低，且絕緣材料的放置也較為簡(jiǎn)單，使定子線圈的繞制難度大為降低，從而降低電機(jī)的生產(chǎn)成本。一個(gè)優(yōu)選的方案是，淺槽與深槽在定子沖片的周向上兩兩間隔設(shè)置。這樣，相鄰的兩個(gè)內(nèi)線圈不需要繞制在同一個(gè)深槽內(nèi)，可以分別繞制在相鄰的兩個(gè)深槽內(nèi)，以避免相鄰的內(nèi)線圈相互干擾，也簡(jiǎn)化了線圈繞制的工藝。并且，相鄰的兩個(gè)外線圈也可以分別繞制在兩個(gè)淺槽內(nèi)，外線圈的繞制難度也大為降低。進(jìn)一步的方案是，淺槽的槽口高度為0.6毫米至I毫米之間，淺槽的槽肩高度為
0.6毫米至I毫米之間，淺槽的內(nèi)高為6.2毫米至7毫米之間，深槽的槽口高度為10毫米至11毫米之間，深槽的槽肩高度為1.1毫米至1.5毫米之間，深槽的內(nèi)高為5.9毫米至6.3毫米之間。由此可見，通過 設(shè)置淺槽與深槽的尺寸，能夠改變由定子沖片制成的定子鐵芯在電機(jī)運(yùn)行時(shí)齒部與軛部的磁場(chǎng)密度，使得齒部與軛部的磁場(chǎng)密度較為均勻，電機(jī)的運(yùn)行更加平穩(wěn)。更進(jìn)一步的方案是，深槽的槽口位于深槽中心線的第一側(cè)，相鄰的兩個(gè)深槽的第一側(cè)相向設(shè)置?？梢?相鄰的兩個(gè)深槽的槽口偏向不相同，繞制內(nèi)線圈時(shí)有利于區(qū)分同一個(gè)線圈需要纏繞在哪兩個(gè)深槽之間。并且，由于內(nèi)線圈的側(cè)邊將靠近深槽的第二側(cè)，槽口的偏心設(shè)計(jì)有利于內(nèi)線圈的繞制，避免內(nèi)線圈從槽口滑出。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的另一目的，本實(shí)用新型提供的電機(jī)具有定子及套裝在定子外的轉(zhuǎn)子，定子具有定子鐵芯以及纏繞在定子鐵芯上的線圈，定子鐵芯由多片定子沖片疊壓而成，每一定子沖片具有圓環(huán)狀的軛部，并設(shè)有自軛部沿定子沖片徑向方向向外延伸的多個(gè)齒，相鄰的兩個(gè)齒之間形成槽，且定子沖片的中部設(shè)有內(nèi)圓孔，其中，多個(gè)槽包括間隔設(shè)置的淺槽與深槽，深槽的槽口高度大于淺槽的總高度，且線圈包括多個(gè)內(nèi)線圈及多個(gè)外線圈，每一內(nèi)線圈纏繞在兩個(gè)深槽之間，每一外線圈纏繞在兩個(gè)淺槽之間。由上述方案可見，定子沖片上設(shè)置深槽與淺槽，內(nèi)線圈與外線圈可以分別繞制在深槽與淺槽上，且深槽與淺槽在定子沖片的徑向上分離，避免內(nèi)線圈與外線圈在空間上重疊，從而降低了內(nèi)線圈與外線圈的繞制難度，線圈的繞制工藝簡(jiǎn)單，且可以降低電機(jī)的生產(chǎn)成本。
圖1是現(xiàn)有電機(jī)的剖視圖。圖2是現(xiàn)有定子沖片的結(jié)構(gòu)放大圖。圖3是現(xiàn)有定子鐵芯纏繞有線圈的結(jié)構(gòu)放大圖。圖4是本實(shí)用新型定子沖片實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖5是本實(shí)用新型定子沖片實(shí)施例中淺槽的結(jié)構(gòu)放大圖。圖6是本實(shí)用新型定子沖片實(shí)施例中深槽的結(jié)構(gòu)放大圖。圖7是本實(shí)用新型定子沖片實(shí)施例纏繞有線圈的結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的電機(jī)具有殼體以及位于殼體兩側(cè)的端蓋，殼體與端蓋圍成一個(gè)腔體，腔體內(nèi)安裝有定子以及轉(zhuǎn)子。本實(shí)施例的電機(jī)為外轉(zhuǎn)子式電機(jī)，即定子位于電機(jī)的中部，轉(zhuǎn)子套裝在定子外，定子的中部設(shè)置有軸孔。轉(zhuǎn)子軸安裝在轉(zhuǎn)子的中部，且轉(zhuǎn)子軸可以穿過軸孔向外輸出動(dòng)力。定子具有定子鐵芯以及纏繞在定子鐵芯上的線圈，定子鐵芯由多片形狀相同的定子沖片疊壓而成。參見圖4，本實(shí)施例的定子沖片30由硅鋼片沖壓而成，其大致呈圓環(huán)狀，且設(shè)有圓環(huán)狀的軛部31，軛部31的中部設(shè)有內(nèi)圓孔35，內(nèi)圓孔35的直徑0A2為19毫米至26毫米之間，優(yōu)選地 ，為24毫米。多片定子沖片30疊壓形成定子鐵芯后，定子沖片30的內(nèi)圓孔35將形成定子鐵芯的軸孔。在軛部31外設(shè)有多個(gè)齒32，每一個(gè)齒32均自軛部31沿定子沖片30的徑向向外延伸。相鄰的兩個(gè)齒32之間形成一個(gè)槽，本實(shí)施例中，定子沖片30上的槽包括多個(gè)淺槽33以及多個(gè)深槽34。淺槽33分布在定子沖片30靠近外邊緣處，槽體與定子沖片30的圓心距離較遠(yuǎn)。深槽34的槽體與定子沖片30的圓心距離較近，也就是與定子沖片30的外邊緣距離較遠(yuǎn)。從圖4可見，淺槽33與深槽34在定子沖片30的周向上間隔布置，且淺槽33與深槽34是兩兩間隔布置，即間隔有淺槽33的相鄰兩個(gè)深槽34之間具有兩個(gè)淺槽33，間隔有深槽34的相鄰兩個(gè)淺槽33之間具有兩個(gè)深槽34。本實(shí)施例中，定子沖片的外圓周直徑4B2為69毫米至74毫米之間，優(yōu)選地，為73毫米。并且，相鄰的兩個(gè)深槽34的槽中心夾角a為20。，相鄰的兩個(gè)淺槽33的槽中心夾角@為15° 。參見圖5，淺槽33的槽口朝向定子沖片30的外邊緣設(shè)置，且槽口寬度Cl為1.4毫米至2毫米之間，優(yōu)選地，為1.5毫米。淺槽33的槽肩寬度Dl為6.0毫米至6.4毫米之間，優(yōu)選地，為6.2毫米，槽底寬度D2為4.0毫米至4.6毫米之間，優(yōu)選地，為4.4毫米。淺槽33的槽口高度Hl為0.6毫米至1.0毫米之間，優(yōu)選地，為0.8毫米，槽肩高度H2為0.6毫米至1.0毫米之間，優(yōu)選地，為0.9毫米，槽內(nèi)高為6.2毫米至7.0毫米之間，優(yōu)選地，為6.6毫米。淺槽33的總高度為H7，即從槽口到槽底的總高度。參見圖6，深槽34的槽口也是朝向定子沖片30的外邊緣設(shè)置，且槽口寬度C2為1.4毫米至2毫米之間，優(yōu)選地，為1.5毫米。深槽34的槽肩寬度D3為5.5毫米至6.0毫米之間，優(yōu)選地，為5.6毫米，槽底寬度D4為3.0毫米至3.6毫米之間，優(yōu)選地，為3.4毫米。深槽34的槽口高度H4為10毫米至11毫米之間，優(yōu)選地，為10.8毫米，槽肩高度H5為1.1毫米至1.5毫米之間，優(yōu)選地，為1.3毫米，槽內(nèi)高H6為5.9毫米至6.3毫米之間，優(yōu)選地，為6.1毫米。本實(shí)施例中，深槽34的槽口高度H4大于淺槽33的總高度H7，這樣深槽34與淺槽33在定子沖片30的徑向上有較大的距離。此外，深槽34的槽口是偏心設(shè)置的，即槽口并不是設(shè)置在深槽34的中心線37上，而是位于中心線37的第一側(cè)。從圖4可見，相鄰的兩個(gè)深槽34的第一側(cè)是相向設(shè)置的。參見圖7，由多片定子沖片疊壓而成的定子鐵芯40上纏繞有多個(gè)內(nèi)線圈41以及多個(gè)外線圈42，每一個(gè)內(nèi)線圈41纏繞在間隔有淺槽33的相鄰的兩個(gè)深槽34之間，每一個(gè)外線圈42纏繞在間隔有深槽34的相鄰的兩個(gè)淺槽33之間，這樣每一個(gè)內(nèi)線圈41與每一個(gè)外線圈42在定子鐵芯40的徑向上相互分離，對(duì)內(nèi)線圈41與外線圈42的繞制難度大大降低，且在內(nèi)線圈41與外線圈42之間設(shè)置絕原材料的工藝簡(jiǎn)單，降低電機(jī)的生產(chǎn)成本。并且，由于淺槽33與深槽34是兩兩間隔布置，因此每一個(gè)淺槽33或每一個(gè)深槽34內(nèi)只會(huì)纏繞有一個(gè)線圈，能夠避免兩個(gè)相鄰的線圈共同纏繞在一個(gè)槽的情況發(fā)生，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)線圈在空間上分離，線圈繞制難度也降低，線圈繞組間匝間不良的比例也隨即下降，電機(jī)運(yùn)行的可靠性較高。此外，由于每一個(gè)內(nèi)線圈41纏繞在深槽34的第二側(cè)，即遠(yuǎn)離槽口的一側(cè)，這樣能夠避免內(nèi)線圈41從槽口滑出，使內(nèi)線圈41更為牢靠地纏繞在定子鐵芯40上。采用上述結(jié)構(gòu)的定子鐵芯40制成的電機(jī)在運(yùn)行時(shí)，定子鐵芯40齒部與軛部的磁場(chǎng)密度更為均勻，經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)， 電機(jī)運(yùn)行時(shí)定子鐵芯40齒部的磁場(chǎng)密度為9140高斯，軛部的磁場(chǎng)密度為8871高斯，電機(jī)運(yùn)行更為平穩(wěn)。當(dāng)然，上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以有更多的改變，例如，深槽與淺槽不是兩兩間隔設(shè)置，而是每一個(gè)深槽與每一個(gè)淺槽間隔設(shè)置；或者將深槽設(shè)置成軸對(duì)稱的形狀，這樣的改變也能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。最后需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，如定子沖片上深槽與淺槽數(shù)量的改變、深槽與淺槽尺寸的改變等變化也應(yīng)該包括在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.定子沖片，包括 圓環(huán)狀的軛部，并設(shè)有自所述軛部沿定子沖片徑向方向向外延伸的多個(gè)齒，相鄰的兩個(gè)所述齒之間形成槽，且定子沖片的中部設(shè)有內(nèi)圓孔； 其特征在于: 多個(gè)所述槽包括間隔設(shè)置的淺槽與深槽，所述深槽的槽口高度大于所述淺槽的總高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子沖片，其特征在于: 所述淺槽與所述深槽在定子沖片的周向上兩兩間隔設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定子沖片，其特征在于: 所述淺槽的槽口高度為0.6毫米至I毫米之間，所述淺槽的槽肩高度為0.6毫米至I毫米之間，所述淺槽的內(nèi)高為6.2毫米至7毫米之間； 所述深槽的槽口高度為10毫米至11毫米之間，所述深槽的槽肩高度為1.1毫米至1.5毫米之間，所述深槽的內(nèi)高為5.9毫米至6.3毫米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定子沖片，其特征在于: 所述定子沖片的外圓直徑為69毫米至74毫米之間，所述內(nèi)圓孔直徑為19毫米至26毫米之間，所述淺槽的槽口寬度為1.4毫米至2毫米之間，所述深槽的槽口寬度為1.4毫米至2毫米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定子沖片，其特征在于: 相鄰的兩個(gè)所述淺槽的槽中心夾角為15°，相鄰的兩個(gè)所述深槽的槽中心夾角為20。。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子沖片，其特征在于: 所述深槽的槽口位于所述深槽中心線的第一側(cè)，相鄰的兩個(gè)所述深槽的第一側(cè)相向設(shè)置。
7.電機(jī),包括 定子及套裝在所述定子外的轉(zhuǎn)子，所述定子具有定子鐵芯以及纏繞在所述定子鐵芯上的線圈，所述定子鐵芯由多片定子沖片疊壓而成，每一所述定子沖片具有圓環(huán)狀的軛部，并設(shè)有自所述軛部沿定子沖片徑向方向向外延伸的多個(gè)齒，相鄰的兩個(gè)所述齒之間形成槽，且定子沖片的中部設(shè)有內(nèi)圓孔； 其特征在于: 多個(gè)所述槽包括間隔設(shè)置的淺槽與深槽，所述深槽的槽口高度大于所述淺槽的總高度； 所述線圈包括多個(gè)內(nèi)線圈及多個(gè)外線圈，每一所述內(nèi)線圈纏繞在兩個(gè)所述深槽之間，每一所述外線圈纏繞在兩個(gè)所述淺槽之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其特征在于: 所述淺槽與所述深槽在定子沖片的周向上兩兩間隔設(shè)置； 每一所述內(nèi)線圈纏繞在間隔有所述淺槽的相鄰兩個(gè)的所述深槽之間，每一所述外線圈纏繞在間隔有所述深槽的相鄰兩個(gè)的所述淺槽之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電機(jī)，其特征在于: 所述淺槽的槽口高度為0.6毫米至I毫米之間，所述淺槽的槽肩高度為0.6毫米至I毫米之間，所述淺槽的內(nèi)高為6.2毫米至7毫米之間； 所述深槽的槽口高度為10毫米至11毫米之間，所述深槽的槽肩高度為1.1毫米至1.5毫米之間，所述深槽的內(nèi)高為5.9毫米至6.3毫米之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)，其特征在于: 所述深槽的槽口位于所述深槽中心線的第一側(cè)，相鄰的兩個(gè)所述深槽的第一側(cè)相向設(shè)置 。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種定子沖片及電機(jī)，該定子沖片具有圓環(huán)狀的軛部，并設(shè)有自軛部沿定子沖片徑向方向向外延伸的多個(gè)齒，相鄰的兩個(gè)齒之間形成槽，且定子沖片的中部設(shè)有內(nèi)圓孔，其中，多個(gè)槽包括間隔設(shè)置的淺槽與深槽，深槽的槽口高度大于淺槽的總高度。該電機(jī)具有定子及轉(zhuǎn)子，該定子具有由上述的定子沖片疊壓制成的定子鐵芯以及纏繞在定子鐵芯上的線圈，線圈包括多個(gè)內(nèi)線圈及多個(gè)外線圈，每一內(nèi)線圈纏繞在兩個(gè)深槽之間，每一外線圈纏繞在兩個(gè)淺槽之間。本實(shí)用新型能降低線圈的繞制工藝難度，且線圈在空間上不重疊，對(duì)線圈絕緣要求降低，從而降低電機(jī)的生產(chǎn)成本，且電機(jī)運(yùn)行時(shí)磁場(chǎng)密度更為均勻，運(yùn)行更為平穩(wěn)。
文檔編號(hào)H02K3/12GK203119638SQ20132004442
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者陳川禮, 劉偉兵 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司, 珠海凱邦電機(jī)制造有限公司, 合肥凱邦電機(jī)有限公司, 重慶凱邦電機(jī)有限公司, 河南凱邦電機(jī)有限公司