專利名稱：一種電機(jī)的模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)的模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電機(jī)，由于受槽開口限制，特別是內(nèi)轉(zhuǎn)子/外定子電機(jī)，繞組的直接繞制或 嵌線都比較困難，而且槽滿率低，制造成本高?，F(xiàn)有的直接繞制技術(shù)專利(美國專利號 US20090302694)提出了一種將電機(jī)外定子拆解成數(shù)個(gè)齒體，預(yù)先繞制好的繞組和絕緣層 一起套入定子齒，然后再將定子齒拼成一個(gè)整體；這樣雖然可以達(dá)到提高電機(jī)槽滿率的目 的，但是該結(jié)構(gòu)僅適用于內(nèi)轉(zhuǎn)子/外定子結(jié)構(gòu)；在外轉(zhuǎn)子/內(nèi)定子結(jié)構(gòu)中，如此拼裝得到 的定子結(jié)構(gòu)會因?yàn)殡姍C(jī)徑向拉力的作用而散架。專利(美國專利號US7166949)也是把 定子插解成數(shù)個(gè)單齒，先在單個(gè)齒上繞好線圈，再通過相鄰兩齒軛部的嚙合來得到定子整 體。專利CN1476144將定子拆解成定子本體和數(shù)個(gè)齒身，齒身與定子本體采用直槽形和定 位銷或卡筍緊密配合來得到一個(gè)整體。這樣雖然可以提高電機(jī)槽滿率，但是相鄰定子齒 模塊采用嚙合連接，因?yàn)槎ㄗ育X模塊都是由硅鋼片疊制而成，對硅鋼片的加工精度要求較 高，通常需要高速沖床等先進(jìn)加工設(shè)備，否則很難達(dá)到裝配的精度要求。專利(專利號 ZL200620020255. 5)將定子拆解成數(shù)個(gè)單齒，相鄰定子齒之間也采用嚙合連接，并且要靠相 鄰定子齒模塊間焊接、螺桿緊固和嚙合連接來保證定位和強(qiáng)度，同樣對加工精度有較高要 求，且徑向強(qiáng)度有限，特別是徑向力很大時(shí)該結(jié)構(gòu)可能會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種電機(jī)的模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，以提高電機(jī)槽滿 率、降低繞組制造成本。本實(shí)用新型的電機(jī)的模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)包括圓柱體或圓環(huán)形定子支架和定 子齒模塊，在圓柱體定子支架的外表面或圓環(huán)形定子支架的內(nèi)表面均布有底部寬、開口處 窄的“T”型凹槽，定子齒模塊的個(gè)數(shù)與定子支架的凹槽個(gè)數(shù)相同，定子齒模塊具有定子齒鐵 心和線圈，定子齒鐵心包含齒冠、齒身、齒軛和齒根，各定子齒鐵心的齒根分別置入定子支 架的凹槽中，齒根的形狀與定子支架的“T”型凹槽形狀相吻合，定子齒鐵心上設(shè)有絕緣的繞 線骨架，線圈繞在繞線骨架上，所有定子齒模塊上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成電機(jī)的定子繞組， 所有定子齒模塊利用穿越定子齒鐵心齒根上通孔和位于定子支架兩端的環(huán)形壓板上通孔 的緊固件和定子支架固定成一個(gè)整體。上述的定子支架可以是實(shí)心材料或者由疊片疊壓制成。本實(shí)用新型的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)可以用于外轉(zhuǎn)子/內(nèi)定子電機(jī)或內(nèi)轉(zhuǎn) 子/外定子電機(jī)。本實(shí)用新型的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)可以用于單相電機(jī)、三相電機(jī)或者多相 電機(jī)。本實(shí)用新型的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)可以用于面貼式永磁電機(jī)、內(nèi)嵌式永磁電機(jī)、內(nèi)插式永磁電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、磁鏈反轉(zhuǎn)電機(jī)或者永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果采用模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)能有效提高電機(jī)的槽滿率、降低繞組制造成本，特別 是在不采用昂貴的高精度加工設(shè)備的條件下實(shí)現(xiàn)上述效果。

[0011]圖1是本實(shí)用新型的用于外轉(zhuǎn)子/內(nèi)定子電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖2是本實(shí)用新型的定子齒鐵心示意圖。[0013]圖3是本實(shí)用新型的第二種定子齒鐵心示意圖。[0014]圖4是本實(shí)用新型的第三種定子齒鐵心示意圖。[0015]圖5是本實(shí)用新型的用于內(nèi)轉(zhuǎn)子/外定子電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖6是本實(shí)用新型的用于磁鏈反轉(zhuǎn)電機(jī)示意圖。[0017]圖7是本實(shí)用新型的用于永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)示意圖。[0018]圖8是定子齒鐵心的齒軛凸塊為半矩形示意圖。[0019]圖9是定子齒鐵心的齒軛凸塊為半圓形示意圖。[0020]圖10是定子齒鐵心的齒軛凸塊為半三角形示意圖。[0021]圖11是定子齒鐵心的齒軛凸塊為短直線-半圓形-短直線示意圖。[0022]圖12是定子齒鐵心的齒軛凸塊為短直線_三角形_短直線示意圖。[0023]圖13是定子齒鐵心的齒軛兩側(cè)邊均為半圓形凹槽示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示是本實(shí)用新型用于外轉(zhuǎn)子/內(nèi)定子電機(jī)的模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，該結(jié) 構(gòu)包括圓柱體定子支架1和定子齒模塊2，在圓柱體定子支架1的外表面均布有底部寬、 開口處窄的“T”型凹槽，定子齒模塊2的個(gè)數(shù)與定子支架1的凹槽個(gè)數(shù)相同，定子齒模塊2 具有定子齒鐵心5和線圈3，定子齒鐵心如圖2所示，包含齒冠a、齒身b、齒軛c和齒根d，定 子齒鐵心5由定子齒沖片疊制緊固而成，圖示實(shí)例中，定子齒鐵心5由穿越定子齒沖片齒冠 a上通孔5-1和齒軛c上通孔5-2的緊固件緊固而成；或者定子齒鐵心5也可以由齒冠、齒 軛上的鉚扣緊固而成。各定子齒鐵心5的齒根d分別置入定子支架1的凹槽中，齒根d的 形狀與定子支架1的“T”型凹槽形狀相吻合，定子齒鐵心5上設(shè)有絕緣的繞線骨架4，線圈 3繞在繞線骨架4上，所有定子齒模塊2上的線圈3串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成電機(jī)的定子繞組，所有 定子齒模塊2利用穿越定子齒鐵心齒根d上通孔5-3和位于定子支架1兩端的環(huán)形壓板6 上通孔6-1的緊固件和定子支架1固定成一個(gè)整體。定子支架1可以是導(dǎo)磁的實(shí)心材料， 如普通鋼；也可以是不導(dǎo)磁的實(shí)心材料，如不銹鋼；或者也可以由疊片疊壓制成。圖例中，齒軛c的兩個(gè)側(cè)邊均為平面，或者齒軛c的一個(gè)側(cè)邊具有凸塊15，另一個(gè) 側(cè)邊具有與凸塊形狀相吻合的凹槽16，相鄰兩個(gè)定子齒鐵心5的齒軛c側(cè)邊相互嚙合；齒 軛凸塊可如圖8所示，為半矩形；或如圖9所示，為半圓形；或如圖10所示，為半三角形示意 圖；或如圖11所示，為短直線_半圓形_短直線；或如圖12所示，為短直線-三角形-短直 線；齒軛c或者也可如圖13所示，齒軛c兩個(gè)側(cè)邊均具有半圓形凹槽13，相鄰兩個(gè)定子齒 鐵心的齒軛側(cè)邊拼成一個(gè)通孔，在通孔中插置定位銷14。使相鄰齒軛接觸面之間留有盡可能小的間隙，以保證磁路的磁阻不會增大很多。本實(shí)用新型的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)可用于外轉(zhuǎn)子/內(nèi)定子電機(jī)或內(nèi)轉(zhuǎn)子/ 外定子電機(jī)。本實(shí)用新型的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)可用于單相電機(jī)、三相電機(jī)或者多相電 機(jī)。本實(shí)用新型的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)可用于面貼式永磁電機(jī)、內(nèi)嵌式永磁電 機(jī)、內(nèi)插式永磁電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、磁鏈反轉(zhuǎn)電機(jī)或者永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)。本實(shí)用新型用于內(nèi)轉(zhuǎn)子/外定子電機(jī)，定子結(jié)構(gòu)如圖5所示。此種情況與外轉(zhuǎn)子 /內(nèi)定子電機(jī)的區(qū)別是，在圓環(huán)形定子支架1的內(nèi)表面均布數(shù)個(gè)底部寬、開口處窄的“T”型 凹槽。本實(shí)用新型用于磁鏈反轉(zhuǎn)電機(jī)(見圖6)，定子鐵心如圖3所示，每個(gè)定子齒鐵心5 的齒冠a表面貼有磁鋼對10。 本實(shí)用新型用于永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)(見圖7)，定子鐵心如圖4所示，每個(gè)定子齒鐵 心5由左右對稱的兩半定子齒沖片疊制而成，并在兩半定子齒沖片之間夾有磁鋼11。
權(quán)利要求1.一種電機(jī)的模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，其特征在于該結(jié)構(gòu)包括圓柱體或圓環(huán)形定子支架(1)和定子齒模塊(2)，在圓柱體定子支架(1)的外表面或 圓環(huán)形定子支架(1)的內(nèi)表面均布有底部寬、開口處窄的“T”型凹槽，定子齒模塊(2)的個(gè) 數(shù)與定子支架(1)的凹槽個(gè)數(shù)相同，定子齒模塊(2)具有定子齒鐵心(5)和線圈(3)，定子 齒鐵心(5)包含齒冠(a)、齒身(b)、齒軛(c)和齒根(d)，各定子齒鐵心(5)的齒根(d)分 別置入定子支架(1)的凹槽中，齒根(d)的形狀與定子支架(1)的“T”型凹槽形狀相吻合， 定子齒鐵心(5)上設(shè)有絕緣的繞線骨架(4)，線圈(3)繞在繞線骨架(4)上，所有定子齒模 塊(2)上的線圈(3)串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成電機(jī)的定子繞組，所有定子齒模塊(2)利用穿越定子 齒鐵心齒根(d)上通孔(5-3)和位于定子支架(1)兩端的環(huán)形壓板(6)上通孔(6-1)的緊 固件和定子支架(1)固定成一個(gè)整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，其特征在于每個(gè)定子齒鐵心 (5)的齒冠(a)表面貼有磁鋼對(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，其特征在于定子齒鐵心(5) 由左右對稱的兩半定子齒沖片疊制而成，并在兩半定子齒沖片之間夾有磁鋼(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，其特征在于定子支架(1)是 實(shí)心材料或者由疊片疊壓制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，其特征在于定子齒鐵心(5) 由穿越定子齒沖片齒冠(a)上通孔(5-1)和齒軛(c)上通孔(5-2)的緊固件緊固而成；或 者定子齒鐵心(5)由齒冠、齒軛上的鉚扣緊固而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，其特征在于齒軛(c)的兩個(gè) 側(cè)邊均為平面；或者齒軛(c)的一個(gè)側(cè)邊具有凸塊(15)，另一個(gè)側(cè)邊具有與凸塊形狀相吻 合的凹槽(16)，相鄰兩個(gè)定子齒鐵心(5)的齒軛(c)側(cè)邊相互嚙合；或者齒軛(c)的兩個(gè) 側(cè)邊均具有半圓形凹槽(13)，相鄰兩個(gè)定子齒鐵心(5)的齒軛(c)側(cè)邊拼成一個(gè)通孔，通孔 中插置有定位銷(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，其特征在于齒軛(c)側(cè)邊的 凸塊(15)為半圓形、半矩形、三角形、短直線-半圓形-短直線或短直線-三角形-短直線。
專利摘要本實(shí)用新型公開的電機(jī)的模塊化組合式定子結(jié)構(gòu)，包括圓柱體或圓環(huán)形定子支架和定子齒模塊，在圓柱體的外表面或圓環(huán)形的內(nèi)表面均布有底部寬、開口處窄的凹槽，定子齒模塊的個(gè)數(shù)與定子支架的凹槽個(gè)數(shù)相同，定子齒模塊具有定子齒鐵心和線圈，定子齒鐵心包含齒冠、齒身、齒軛和齒根，各定子齒鐵心的齒根分別置入定子支架的凹槽中，齒根的形狀與定子支架的凹槽形狀相吻合，定子齒鐵心上設(shè)有絕緣的繞線骨架，線圈繞在繞線骨架上，所有定子齒模塊上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成電機(jī)的定子繞組，所有定子齒模塊利用穿越定子齒鐵心齒根上通孔和位于定子支架兩端的環(huán)形壓板上通孔的緊固件和定子支架固定成一個(gè)整體。采用本實(shí)用新型能有效提高電機(jī)的槽滿率、降低制造成本。
文檔編號H02K1/14GK201781335SQ20102029555
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者沈建新, 王燦飛 申請人:浙江大學(xué)