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定子鐵芯和電機(jī)的制作方法

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定子鐵芯和電機(jī)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及電機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種定子鐵芯和電機(jī)。



背景技術(shù):

目前,市場(chǎng)上對(duì)高轉(zhuǎn)速小功率風(fēng)扇電機(jī)需求增加,而傳統(tǒng)電機(jī)多為整圓多槽結(jié)構(gòu),加工工序復(fù)雜,成本過(guò)高。此外,由于高轉(zhuǎn)速風(fēng)扇要求電機(jī)轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)以上,傳統(tǒng)的四級(jí)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn),因此達(dá)不到其高轉(zhuǎn)速要求,必須采用二級(jí)結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有鐵芯為16槽,適用于四級(jí)電機(jī),若在此鐵芯上進(jìn)行二級(jí)布線,則需采用大小圈或其他布線方式,使用漆包線如銅線重量相對(duì)較多,造成成本增加。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種定子鐵芯和電機(jī),可以使用二級(jí)布線提高電機(jī)轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地,可以減少漆包線的用量,節(jié)省成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種定子鐵芯,包括外軛鐵芯和內(nèi)軛鐵芯,外軛鐵芯設(shè)置有內(nèi)孔,內(nèi)軛鐵芯嵌設(shè)于外軛鐵芯的內(nèi)孔內(nèi),內(nèi)軛鐵芯的長(zhǎng)寬不等,且內(nèi)軛鐵芯的寬度方向與外軛鐵芯之間形成主繞組線槽。

優(yōu)選地,外軛鐵芯對(duì)應(yīng)內(nèi)軛鐵芯的長(zhǎng)度方向的兩端設(shè)置有弧形的定位凹槽,內(nèi)軛鐵芯的長(zhǎng)度方向的兩端嵌入定位凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地,外軛鐵芯對(duì)應(yīng)內(nèi)軛鐵芯的寬度方向的兩端設(shè)置有平直內(nèi)壁,平直內(nèi)壁與內(nèi)軛鐵芯之間形成主繞組線槽。

優(yōu)選地,外軛鐵芯的定位凹槽與內(nèi)軛鐵芯的長(zhǎng)度方向的至少一端凹凸配合。

優(yōu)選地,外軛鐵芯的一個(gè)定位凹槽內(nèi)設(shè)置有弧形凸起,內(nèi)軛鐵芯的長(zhǎng)度方向上對(duì)應(yīng)該定位凹槽的一端設(shè)置有與弧形凸起配合的弧形凹槽。

優(yōu)選地,弧形凸起偏離定位凹槽的中心設(shè)置。

優(yōu)選地,內(nèi)軛鐵芯的寬度方向的至少一端設(shè)置有凹弧形的第一磁橋,第一磁橋的開(kāi)口朝向外軛鐵芯。

優(yōu)選地,外軛鐵芯的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)第一磁橋設(shè)置有凸弧,凸弧與第一磁橋均為圓弧,且凸弧的直徑大于第一磁橋的直徑。

優(yōu)選地,內(nèi)軛鐵芯的寬度方向的至少一端設(shè)置有凹弧形的第二磁橋,第一磁橋位于內(nèi)軛鐵芯的長(zhǎng)度方向的中心位置,第二磁橋與第一磁橋間隔設(shè)置。

優(yōu)選地,內(nèi)軛鐵芯還包括中心孔,內(nèi)軛鐵芯還包括設(shè)置在內(nèi)軛鐵芯的中心孔側(cè)的副繞組槽,副繞組槽連通至中心孔,兩個(gè)副繞組槽繞內(nèi)軛鐵芯的中心對(duì)稱設(shè)置。

優(yōu)選地,外軛鐵芯的外壁包括弧邊和直邊,弧邊和直邊在外軛鐵芯的外周交錯(cuò)設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種電機(jī),包括定子鐵芯,該定子鐵芯為上述的定子鐵芯。

應(yīng)用本發(fā)明的定子鐵芯,包括外軛鐵芯和內(nèi)軛鐵芯,外軛鐵芯設(shè)置有內(nèi)孔,內(nèi)軛鐵芯嵌設(shè)于外軛鐵芯的內(nèi)孔內(nèi),內(nèi)軛鐵芯的長(zhǎng)寬不等,且內(nèi)軛鐵芯的寬度方向與外軛鐵芯之間形成主繞組線槽。由于本發(fā)明中將定子鐵芯分開(kāi)為外軛鐵芯和內(nèi)軛鐵芯,并在兩者之間形成主繞組線槽,因此可以在兩鐵芯中間放置主繞組,不用再使用先繞線再槽內(nèi)嵌線的工序,可以直接將漆包線繞在骨架上,與內(nèi)軛鐵芯一起壓在外軛鐵芯內(nèi),能夠節(jié)省漆包線用量,降低材料成本,同時(shí)提高鐵芯的利用效率,也更加方便形成二級(jí)結(jié)構(gòu),能夠更好地滿足電機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)需求。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施,以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的定子鐵芯的外軛鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的定子鐵芯的內(nèi)軛鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、外軛鐵芯;2、內(nèi)軛鐵芯;3、內(nèi)孔;4、主繞組線槽;5、定位凹槽;6、平直內(nèi)壁;7、弧形凸起;8、弧形凹槽;9、第一磁橋;10、凸弧;11、第二磁橋;12、副繞組槽;13、中心孔;14、弧邊;15、直邊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

結(jié)合參見(jiàn)圖1至圖3所示,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,定子鐵芯包括外軛鐵芯1和內(nèi)軛鐵芯2,外軛鐵芯1設(shè)置有內(nèi)孔3,內(nèi)軛鐵芯2嵌設(shè)于外軛鐵芯1的內(nèi)孔3內(nèi),內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)寬不等,且內(nèi)軛鐵芯2的寬度方向與外軛鐵芯1之間形成主繞組線槽4。

由于本發(fā)明中將定子鐵芯分開(kāi)為外軛鐵芯1和內(nèi)軛鐵芯2,并在兩者之間形成主繞組線槽4,因此可以在兩鐵芯中間的主繞組線槽4內(nèi)放置主繞組,不用再使用先繞線再槽內(nèi)嵌線的工序,可以直接將漆包線繞在骨架上,與內(nèi)軛鐵芯一起壓在外軛鐵芯內(nèi),能夠節(jié)省漆包線用量,降低材料成本,同時(shí)提高鐵芯的利用效率,也更加方便形成二級(jí)結(jié)構(gòu),能夠更好地滿足電機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)需求。

內(nèi)孔3應(yīng)該與內(nèi)軛鐵芯2配合形成防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),使得內(nèi)軛鐵芯2能夠穩(wěn)定定位在內(nèi)孔3內(nèi),且不會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),因此可以使內(nèi)孔3的長(zhǎng)寬不一,且內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)寬不等,內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度與內(nèi)孔3的長(zhǎng)度方向一致,內(nèi)軛鐵芯2的寬度與內(nèi)孔3的寬度方向一致,且內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度兩端卡入內(nèi)孔3的長(zhǎng)度方向的兩端,從而形成緊密配合。

在本實(shí)施例中,外軛鐵芯1對(duì)應(yīng)內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度方向的兩端設(shè)置有弧形的定位凹槽5,內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度方向的兩端嵌入定位凹槽5內(nèi)。定位凹槽5相對(duì)于外軛鐵芯1的整個(gè)內(nèi)周面內(nèi)凹,從而使得能夠嵌入該定位凹槽5內(nèi)的內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度比位于定位凹槽5之外部分的內(nèi)孔3的長(zhǎng)度都長(zhǎng),因此可以使內(nèi)軛鐵芯2定位在定位凹槽5內(nèi),并且不會(huì)從定位凹槽5內(nèi)轉(zhuǎn)出,從而提高了外軛鐵芯1與內(nèi)軛鐵芯2之間配合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,有效防止兩者之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

傳統(tǒng)的鐵芯結(jié)構(gòu)為圓形或方形帶繞線槽的結(jié)構(gòu),嵌線方式為先繞線,后嵌入定槽內(nèi);本發(fā)明使用的定子鐵芯直接在內(nèi)軛鐵芯2上進(jìn)行繞線,再與內(nèi)軛鐵芯2一起壓入外軛鐵芯1,省去了嵌線工序。由于外軛鐵芯1和內(nèi)軛鐵芯2分開(kāi)加工之后嵌合在一起,因此能夠簡(jiǎn)化定子的加工工序,通過(guò)磁軛分離實(shí)現(xiàn)機(jī)械化手嵌一體,提高外軛鐵芯1與內(nèi)軛鐵芯2的加工和組裝效率。

優(yōu)選地,外軛鐵芯1對(duì)應(yīng)內(nèi)軛鐵芯2的寬度方向的兩端設(shè)置有平直內(nèi)壁6,平直內(nèi)壁6與內(nèi)軛鐵芯2之間形成主繞組線槽4。將與內(nèi)軛鐵芯2的寬度方向的側(cè)邊相配合的外軛鐵芯1的內(nèi)壁設(shè)置為平直內(nèi)壁,更加便于將內(nèi)軛鐵芯2壓入到外軛鐵芯1中。在將內(nèi)軛鐵芯2壓入到外軛鐵芯1的過(guò)程中,可以將骨架套在內(nèi)軛鐵芯2的兩邊然后放置在外軛鐵芯1上,然后使用工裝將鐵芯和骨架一同壓入。

外軛鐵芯1的定位凹槽5與內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度方向的至少一端凹凸配合,可以通過(guò)外軛鐵芯1的定位凹槽5與內(nèi)軛鐵芯2之間的凹凸配合對(duì)兩者之間的位置進(jìn)行進(jìn)一步的定位,從而更加有效地確定罩極環(huán)偏向方向,保證電機(jī)轉(zhuǎn)向固定。

優(yōu)選地,外軛鐵芯1的一個(gè)定位凹槽5內(nèi)設(shè)置有弧形凸起7,內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度方向上對(duì)應(yīng)該定位凹槽5的一端設(shè)置有與弧形凸起7配合的弧形凹槽8。僅在外軛鐵芯1的一個(gè)定位凹槽5內(nèi)設(shè)置有弧形凸起7,可以通過(guò)弧形凸起7與弧形凹槽8之間的凹凸配合對(duì)內(nèi)軛鐵芯2在外軛鐵芯1內(nèi)的安裝起到防呆的作用,防止內(nèi)軛鐵芯2的安裝方向錯(cuò)誤,提高兩者之間配合安裝的準(zhǔn)確性,也能夠提高內(nèi)軛鐵芯2與外軛鐵芯1之間的安裝效率。

優(yōu)選地,弧形凸起7偏離定位凹槽5的中心設(shè)置。

內(nèi)軛鐵芯2的寬度方向的至少一端設(shè)置有凹弧形的第一磁橋9,第一磁橋9的開(kāi)口朝向外軛鐵芯1。第一磁橋9的引入增大了外軛鐵芯1與內(nèi)軛鐵芯2之間的極間漏磁,雖然降低了勵(lì)磁電抗、使得勵(lì)磁電流增大,最大轉(zhuǎn)矩減小,但增加了主、副繞組的互磁通,使得一個(gè)極下的氣隙磁通由矩形變?yōu)樘菪危瑴p小了氣隙磁通的諧波分量,因此能夠使得電機(jī)的運(yùn)行可靠性更高,抗諧波能力更強(qiáng)。

優(yōu)選地,外軛鐵芯1的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)第一磁橋9設(shè)置有凸弧10,凸弧10的直徑大于第一磁橋9的直徑。由于外軛鐵芯1上有端蓋固定孔,若內(nèi)壁對(duì)應(yīng)第一磁橋9處設(shè)置為直邊,則可能導(dǎo)致外軛鐵芯1的強(qiáng)度不夠,容易在運(yùn)輸過(guò)程中由于振動(dòng)出現(xiàn)變形,此外,凸弧10也可以固定絕緣骨架,從而防止其上下竄動(dòng)。

優(yōu)選地,內(nèi)軛鐵芯2的寬度方向的至少一端設(shè)置有凹弧形的第二磁橋11,第一磁橋9位于內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度方向的中心位置,第二磁橋11與第一磁橋9間隔設(shè)置。第二磁橋11與第一磁橋9相配合,可以進(jìn)一步增大外軛鐵芯1與內(nèi)軛鐵芯2之間的極間漏磁,減小氣隙磁通的諧波分量,可以盡可能好的形成氣隙磁通分布曲線,使該曲線形狀最大程度的接近正弦,抑制電機(jī)電磁噪音。

內(nèi)軛鐵芯2還包括中心孔13,內(nèi)軛鐵芯2還包括設(shè)置在內(nèi)軛鐵芯2的中心孔側(cè)的副繞組槽12,副繞組槽12連通至中心孔13,兩個(gè)副繞組槽12繞內(nèi)軛鐵芯2的中心對(duì)稱設(shè)置。副繞組槽12可以用來(lái)安裝副繞組,優(yōu)選其寬度約為1.2至2mm。副繞組槽12與內(nèi)軛鐵芯2的長(zhǎng)度方向的中心線之間的夾角例如為10到30度,優(yōu)選地,該角度為15度,其目的是為了盡可能好的形成氣隙磁通分布曲線,使該曲線形狀最大程度的接近正弦,抑制電機(jī)電磁噪音。

在本實(shí)施例中,外軛鐵芯1的外壁包括弧邊14和直邊15,弧邊14和直邊15在外軛鐵芯1的外周交錯(cuò)設(shè)置。由于主繞組分布的位置在兩極,此結(jié)構(gòu)可以使更多的磁力線沿鐵芯分布,使得鐵芯的漏磁少,效率高,而且沖片面積小,可以降低沖片成本,提高沖片利用率。

優(yōu)選地,弧邊14和直邊15各為四個(gè),在外軛鐵芯1的外周交錯(cuò)設(shè)置形成圓形切方形狀。優(yōu)選地,外軛鐵芯1的外圓直徑為58mm,切方尺寸為54mm×55.1mm,外軛鐵芯1上具有內(nèi)孔,內(nèi)孔總長(zhǎng)度為49mm,內(nèi)孔圓徑為45~48mm,與內(nèi)軛鐵芯2配合的定位凹槽5的圓弧半徑為14mm。

優(yōu)選地,內(nèi)軛鐵芯2長(zhǎng)度與外軛鐵芯1長(zhǎng)度相同,為49mm;內(nèi)軛鐵芯2上有中心孔13,中心孔13直徑為25mm,弧形凹槽8用于配合弧形凸起7確定罩極環(huán)偏向方向,保證電機(jī)轉(zhuǎn)向固定,優(yōu)選為圓弧且圓弧半徑為1~2mm;優(yōu)選地,第二磁橋半徑為1.5~2mm,第一磁橋半徑為2~3.5mm;副繞組槽12寬度為1.2~2mm,可容納方形罩環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,提供了一種電機(jī),包括定子鐵芯,該定子鐵芯為上述的定子鐵芯。

本發(fā)明的定子鐵芯由于采用了二級(jí)繞組方案,能夠提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速,同時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩較低,適用于高轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的負(fù)載。該電機(jī)運(yùn)行方式穩(wěn)定,繞組電流變化不大,由于二級(jí)的結(jié)構(gòu)使得輸出轉(zhuǎn)矩較小,因此負(fù)載堵轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)也不致發(fā)生問(wèn)題,所以運(yùn)行比較可靠。

需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。

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