專利名稱：用于交流電電機(jī)的定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的實(shí)施例涉及一種用于交流電(AC)電機(jī)的定子的結(jié)構(gòu)，其能夠改進(jìn)AC電 機(jī)的性能，也能夠提高其制造效率。
背景技術(shù)：
因?yàn)榻涣麟?AC)電機(jī)相對便宜，并具有長的機(jī)械壽命，因此在各種領(lǐng)域被使用， 例如，用作冰箱或者空調(diào)中的冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)的驅(qū)動單元。AC電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子。當(dāng)向定子供電時(shí)，轉(zhuǎn)子通過定子和轉(zhuǎn)子之間的電磁相互 作用而旋轉(zhuǎn)，從而將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。定子由定子芯和安裝到定子芯的線圈構(gòu)成。圖1是示出傳統(tǒng)的定子芯的俯視圖。如圖1所示，AC電機(jī)的定子芯1由多個硅鋼板2構(gòu)成，所有硅鋼板2具有相同的 環(huán)形形狀，同時(shí)沿著定子芯1的長度方向?qū)盈B成多層。定子芯1包括轉(zhuǎn)子容納孔la，穿過定子芯1在中心處形成以容納轉(zhuǎn)子；多個槽 lb，分別圍繞轉(zhuǎn)子容納孔Ia布置以容納線圈(未示出)。齒構(gòu)件Ic沿著徑向形成在各個相 鄰的槽Ib之間，使得線圈纏繞在每個齒構(gòu)件Ic上，從而形成磁路。線圈沿著遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子容納 孔Ia的方向穿過形成在各個相鄰的齒構(gòu)件Ic之間的內(nèi)圓周上的間隙Id插入到槽Ib中。隨著間隙Id的寬度的減小，磁芯損耗(core loss)和激勵電流減小，從而提高AC 電機(jī)的性能。然而，根據(jù)如上所述的定子芯1的傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，線圈通過形成在齒構(gòu)件Ic之 間的間隙Id插入到槽Ib中。因此，需要間隙Id的寬度足以使線圈插入，S卩，考慮到線圈的 厚度，間隙Id的寬度至少為1. 70mm。為了構(gòu)造傳統(tǒng)的AC電機(jī)的定子，首先，多個硅鋼板2以層疊的方式連接，從而形成 定子芯1。在絕緣體(未示出)安裝在每個槽Ib的內(nèi)壁上的情況下，線圈插入到槽Ib中。當(dāng)線圈插入到槽Ib中時(shí)，線圈不能直接纏繞在齒構(gòu)件Ic上，這是因?yàn)殚g隙Id的 寬度太窄的緣故。因此，線圈在定子芯1的外部預(yù)先卷成環(huán)形形狀，然后穿過間隙Id插入 到槽Ib中。根據(jù)這種傳統(tǒng)的方法，線圈的安裝復(fù)雜。結(jié)果，定子的制造變得不方便。為了解決這種不便，間隙Id可被加寬，使得線圈直接纏繞在定子芯1上。但是，在 這種情況下，磁芯損耗和激勵電流將會增加，從而惡化AC電機(jī)的性能。此外，在線圈安裝在定子芯1上之后，另外執(zhí)行線圈修整工藝，其方式是使用固定 繩將沿著定子芯1的長度的方向被拔出并暴露出槽Ib的線圈捆綁起來，從而完成制造傳統(tǒng) 的AC電機(jī)的定子的制造。如上所述，制造傳統(tǒng)的AC電機(jī)的定子存在幾個不便，例如，在安 裝線圈之后，需要另外執(zhí)行線圈修整工藝。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本公開一方面提供一種用于交流電(AC)電機(jī)的定子，該定子能夠被更加方 便地制造并能夠改善AC電機(jī)的性能。將在接下來的描述中部分闡述本公開另外的方面，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本公開而得知。根據(jù)本公開的一方面，用于交流電電機(jī)的定子包括定子芯，具有包括內(nèi)定子芯和外定子芯的分開的結(jié)構(gòu)，外定子芯圍繞內(nèi)定子芯安裝，同時(shí)連接到內(nèi)定子芯的外圓周，內(nèi)定 子芯具有形成在內(nèi)定子芯的內(nèi)圓周上的轉(zhuǎn)子插入孔以及在內(nèi)定子芯的外圓周上沿著圓周 方向布置多個齒構(gòu)件，線圈纏繞在所述多個齒構(gòu)件上，其中，內(nèi)定子芯包括沿著縱向?qū)盈B同 時(shí)彼此結(jié)合的多個層單元，其中，所述多個層單元包括各自具有多個一體連接的齒的環(huán)形 形狀的一體的層單元和各自具有多個分離的齒的分離的層單元，所述一體的層單元的一體 連接的齒與所述分離的層單元的分離的齒形成多個齒構(gòu)件，其中，一體的層單元設(shè)置在內(nèi) 定子芯的相對的縱向端，分離的層單元設(shè)置在所述一體的層單元之間。AC電機(jī)還可包括在所述齒構(gòu)件的沿著圓周方向相鄰的齒構(gòu)件之間的間隙，其中， 所述間隙的大小是限定在轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子插入孔之間的氣隙的兩倍。在內(nèi)定子芯的每個縱向端可設(shè)置一個或者兩個一體的層單元。AC電機(jī)的定子還可包括連接到內(nèi)定子芯以使線圈與定子芯絕緣的絕緣體。所述 絕緣體可包括防護(hù)件，所述防護(hù)件用于支撐線圈的暴露到外定子芯的部分。所述防護(hù)件可 形成在絕緣體的與內(nèi)定子芯的內(nèi)圓周和外圓周對應(yīng)的位置，以沿著內(nèi)定子芯的長度方向延 伸。


通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行的描述，本公開的這些和/或其它方面將會變得 清楚和更易于理解，其中圖1是示出傳統(tǒng)的交流電(AC)電機(jī)的定子的定子芯的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖2是示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的AC電機(jī)的定子的內(nèi)定子芯的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3是根據(jù)本公開的實(shí)施例的AC電機(jī)的定子的內(nèi)定子芯的結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖4是示出根AC電機(jī)的定子的外定子芯的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖5是示出AC電機(jī)的定子的內(nèi)定子芯的結(jié)構(gòu)的局部切開透視圖，其中，絕緣體安 裝到所述結(jié)構(gòu)；圖6是示出AC電機(jī)的定子的內(nèi)定子芯的主要部件的結(jié)構(gòu)的截面圖，絕緣體安裝到 所述結(jié)構(gòu)；圖7是示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的AC電機(jī)的定子的內(nèi)定子芯和外定子芯的俯視 圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在對本公開的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標(biāo)號 始終表示相同元件。如圖2至圖4以及圖7所示，根據(jù)本公開的實(shí)施例的交流電(AC)電機(jī)的定子包括 定子芯10和安裝到定子芯10的線圈40。定子芯10具有由內(nèi)定子芯20和外定子芯30構(gòu)成的分開的結(jié)構(gòu)。內(nèi)定子芯20包 括轉(zhuǎn)子插入孔21，形成在內(nèi)定子芯20的內(nèi)圓周上以容納轉(zhuǎn)子；多個齒構(gòu)件22，沿著圓周 方向布置在內(nèi)定子芯20的外圓周上，線圈40圍繞齒構(gòu)件22纏繞。外定子芯30具有中空的圓筒形，使得內(nèi)定子芯20裝配到外定子芯30的內(nèi)圓周中。在內(nèi)定子芯20中，在齒構(gòu)件 22中的相鄰的齒構(gòu)件22之間限定的空間形成槽23以安裝每個線圈40。為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)定子芯20和外定子芯30之間的連接，連接槽31形成在外定子芯30 的內(nèi)圓周上，用于與形成在內(nèi)定子芯20的齒構(gòu)件22的各個外端的連接部分22a進(jìn)行壓配 合(force-fit)連接。密封部分32形成在外定子芯30的連接槽31中的相鄰的連接槽31 之間，以當(dāng)內(nèi)定子芯20和外定子芯30相互連接時(shí)，密封在連接部分22a中的相鄰的連接部 分22a之間限定的間隙。因此，內(nèi)定子芯20的相鄰的連接部分22a之間的間隙可被設(shè)計(jì)得較寬，不需要考 慮磁芯損耗或者激勵電流。結(jié)果，線圈40可被直接纏繞在齒構(gòu)件22上，使得在內(nèi)定子芯20 連接到外定子芯30之前，線圈40圍繞連接部分22a插入到槽23中。因此，可更加快速地 執(zhí)行線圈40的纏繞。通過沿著縱向?qū)盈B多個層單元50和60形成內(nèi)定子芯20。這里，層單元50設(shè)置在 內(nèi)定子芯20的相對的縱向端，而層單元60設(shè)置在層單元50之間。層單元50和層單元60 彼此具有不同的形式，以便在內(nèi)定子芯20的限定轉(zhuǎn)子插入孔21的內(nèi)圓周的側(cè)部在相鄰的 磁構(gòu)件22之間限定具有最小限度的尺寸的間隙24。更具體地講，構(gòu)成內(nèi)定子芯20的層單元50和60包括一體的層單元50，具有一 體的環(huán)形形狀，其中，多個齒51—體地連接；分離的層單元60，其中，多個分離的齒61分離 地并呈圓形地布置。一體的層單元50的齒51和分離的層單元60的齒61形成齒構(gòu)件22。每個一體的層單元50包括齒51，形成齒構(gòu)件22 ；連接部分52，各自設(shè)置在齒51 中的相鄰的齒51之間以一體地連接齒51。一體的層單元50設(shè)置在內(nèi)定子芯20的相對的 縱向端。每個分離的層單元60包括呈圓形布置的齒61。分離的層單元60設(shè)置在相對的一 體的層單元50之間，使得齒61對應(yīng)于齒51。形成分離的層單元60的齒61和一體的層單 元50可根據(jù)它們的形狀通過沖壓硅鋼板被制造。層單元50和60通過填縫(caulking)被 層疊并相互連接。標(biāo)號53和63指示用于填縫的填縫孔。然而，不限于填縫，層單元50和60可通過 焊接或者螺栓連接相互連接。因此，在根據(jù)上述實(shí)施例的內(nèi)定子芯20中，在轉(zhuǎn)子插入孔21的側(cè)部在相鄰的磁構(gòu) 件22之間的間隙24通過在內(nèi)定子芯20的相對的縱向端之間層疊的分離的層單元60的相 鄰的齒61之間的間隔限定。分離的層單元60與環(huán)形的一體的層單元50結(jié)合成整體，從而 構(gòu)成內(nèi)定子芯20。因此，將線圈40安裝在槽23中可通過形成內(nèi)定子芯20的外圓周的相 鄰的連接部分22a之間的間隔被執(zhí)行。即，在齒構(gòu)件22之間的間隙24可被設(shè)置成具有最 小限度的寬度(minimal width)，而不需要考慮線圈40的插入。因此，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，AC 電機(jī)的性能可被改善。間隙24的寬度可以是在轉(zhuǎn)子(未示出)和轉(zhuǎn)子插入孔21之間限定的氣隙的兩倍， 以最大化AC電機(jī)的性能。另外，間隙24可僅僅通過調(diào)節(jié)分離的層單元60的齒61之間的 間隔而被形成，而不需要專門的工藝。例如，當(dāng)在轉(zhuǎn)子(未示出)和轉(zhuǎn)子插入孔21之間形 成的氣隙是大約0. 3mm時(shí)，間隙24的寬度可以是大約0. 6mm。同時(shí)，沿著內(nèi)圓周不具有間隙的一體的層單元50成為泄漏部分，在該部分，不形 成磁路。為此，在內(nèi)定子芯20的每個縱向端的一體的層單元50的數(shù)量可被最小化為，例如一個或者兩個。在示出的實(shí)施例中，單個一體的層單元設(shè)置在內(nèi)定子芯20的每個縱向端。參照圖5和圖6，該實(shí)施例的定子還包括連接到定子芯10的第一絕緣體70和第二 絕緣體80，以使得線圈40與定子芯10絕緣。為了更加便于制造定子，第一絕緣體70包括 防護(hù)件72和73，第二絕緣體80包括防護(hù)件82和83。防護(hù)件72、73、82和83用于支撐線 圈40，并在內(nèi)定子芯20與外定子芯30連接之前連接到內(nèi)定子芯20。第一絕緣體70安裝到內(nèi)定子芯20的一端，而第二絕緣體80安裝到內(nèi)定子芯20 的另一端。第一絕緣體70和第二絕緣體80分別包括多個第一絕緣構(gòu)件71和81。第一絕 緣構(gòu)件71和第二絕緣構(gòu)件81沿著圓周方向被布置以環(huán)繞齒構(gòu)件22的除了形成連接部分 22a的外側(cè)以及形成轉(zhuǎn)子插入孔21的內(nèi)側(cè)之外的其它部分。第一絕緣體70的第一絕緣構(gòu)件71和第二絕緣體80的第二絕緣構(gòu)件81在內(nèi)定子 芯20的各個縱向的半個部分環(huán)繞齒構(gòu)件22。在內(nèi)定子芯20被完全結(jié)合的情況下，第一絕 緣構(gòu)件71和第二絕緣構(gòu)件81中的對應(yīng)的第一絕緣構(gòu)件71和第二絕緣構(gòu)件81在它們的面 對的端部彼此接觸，使得槽23的內(nèi)壁和線圈40彼此彎曲絕緣。防護(hù)件72、73、82和83形成在絕緣體70和80的與內(nèi)定子芯20的內(nèi)圓周和外圓 周對應(yīng)的位置，并在內(nèi)定子芯20的長度方向延伸至預(yù)定長度。每個內(nèi)防護(hù)件72和82具有 單個環(huán)形結(jié)構(gòu)。內(nèi)防護(hù)件72和82分別布置在內(nèi)定子芯20的上內(nèi)圓周和下內(nèi)圓周。多個 外防護(hù)件73和83分別布置在內(nèi)定子芯20的上外圓周和下外圓周，使得外防護(hù)件73和83 與第一絕緣構(gòu)件71和第二絕緣構(gòu)件81 —一對應(yīng)。因此，如圖6所示，當(dāng)線圈40直接纏繞在第一絕緣體70和第二絕緣體80安裝到 其上的內(nèi)定子芯20的齒構(gòu)件22上時(shí)，線圈40的沿著內(nèi)定子芯20的縱向暴露在槽23外部 的部分可被內(nèi)防護(hù)件72和82以及外防護(hù)件73和83穩(wěn)定地支撐。S卩，不必要專門修整纏 繞在內(nèi)定子芯20上的線圈40。因此，定子可被更加有效并快速地制造。在絕緣體70和80以及線圈40安裝到內(nèi)定子芯20之后，內(nèi)定子芯20通過將內(nèi)定 子芯20的連接部分22a壓配合到外定子芯30的連接槽31而連接到外定子芯30。從而完 成AC電機(jī)的定子的裝配。從上面的描述清楚的是，在根據(jù)本公開的實(shí)施例的AC電機(jī)的定子中，定子芯具有 包括圍繞內(nèi)定子芯安裝并連接到內(nèi)定子芯的內(nèi)圓周的外定子芯的分開的結(jié)構(gòu)。內(nèi)定子芯具 有形成在內(nèi)定子芯的內(nèi)圓周的轉(zhuǎn)子插入孔和沿著圓周方向布置在內(nèi)定子芯的外圓周的多 個齒構(gòu)件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，線圈可穿過在內(nèi)定子芯的外圓周上的相鄰的齒構(gòu)件之間的間隔直接 纏繞在每個齒構(gòu)件上。因此，便于定子的制造。此外，由于將線圈插入到槽中不通過形成在內(nèi)定子芯的形成轉(zhuǎn)子插入孔的內(nèi)側(cè)的 間隙而被執(zhí)行，所以該間隙可以具有最小限度的尺寸。結(jié)果，改善了 AC電機(jī)的性能。雖然已表示和描述了本公開的一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫 離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本公開的原理和精神的情況下，可以對這些實(shí)施例 進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
一種用于交流電電機(jī)的定子，包括定子芯，具有包括內(nèi)定子芯和外定子芯的分開的結(jié)構(gòu)，外定子芯圍繞內(nèi)定子芯安裝，同時(shí)連接到內(nèi)定子芯的外圓周，內(nèi)定子芯具有形成在內(nèi)定子芯的內(nèi)圓周上的轉(zhuǎn)子插入孔以及在內(nèi)定子芯的外圓周上沿著圓周方向布置的多個齒構(gòu)件，線圈纏繞在所述多個齒構(gòu)件上，其中，內(nèi)定子芯包括沿著縱向?qū)盈B同時(shí)彼此結(jié)合的多個層單元，其中，所述多個層單元包括各自具有多個一體連接的齒的環(huán)形形狀的一體的層單元和各自具有多個分離的齒的分離的層單元，所述一體的層單元的一體連接的齒與所述分離的層單元的分離的齒形成多個齒構(gòu)件，其中，一體的層單元設(shè)置在內(nèi)定子芯的相對的縱向端，分離的層單元設(shè)置在所述一體的層單元之間。
2.如權(quán)利要求1所述的直流電電機(jī)，還包括在所述齒構(gòu)件的沿著圓周方向相鄰的齒構(gòu) 件之間的間隙，其中，所述間隙的大小是限定在轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子插入孔之間的氣隙的兩倍。
3.如權(quán)利要求1所述的直流電電機(jī)，其中，在內(nèi)定子芯的每個縱向端設(shè)置一個或者兩 個一體的層單元。
4.如權(quán)利要求1所述的直流電電機(jī)，還包括連接到內(nèi)定子芯以使線圈與定子芯絕緣 的絕緣體，其中，所述絕緣體包括防護(hù)件，所述防護(hù)件用于支撐線圈的暴露到外定子芯的部 分，其中，所述防護(hù)件形成在絕緣體的與內(nèi)定子芯的內(nèi)圓周和外圓周對應(yīng)的位置，以沿著內(nèi) 定子芯的長度方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于交流電電機(jī)的定子。該定子包括定子芯，具有包括內(nèi)定子芯和外定子芯的分開的結(jié)構(gòu)，外定子芯圍繞內(nèi)定子芯安裝，同時(shí)連接到內(nèi)定子芯的外圓周。內(nèi)定子芯具有形成在內(nèi)定子芯的內(nèi)圓周上的轉(zhuǎn)子插入孔以及在內(nèi)定子芯的外圓周上沿著圓周方向布置的多個齒構(gòu)件。由于線圈穿過在內(nèi)定子芯的外圓周上的相鄰的齒構(gòu)件之間的間隔直接纏繞在所述齒構(gòu)件上，因此，便于定子的制造。此外，由于將線圈插入到槽中不通過形成在內(nèi)定子芯的形成轉(zhuǎn)子插入孔的內(nèi)側(cè)的間隙而被執(zhí)行，所以該間隙可被最小化。結(jié)果，改善了AC電機(jī)的性能。
文檔編號H02K3/34GK101807825SQ20101011480
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者申憐均, 金鐘建 申請人:三星光州電子株式會社