專利名稱：一種偏氣隙定子沖片及定子鐵芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種用于電機(jī)特別是直流電機(jī)的定子沖片及定子鐵芯。
背景技術(shù)：
目前常見的直流電機(jī)定子沖片采用如圖I所示的結(jié)構(gòu)，該定子沖片包括定子齒I’、定子軛2’和自鎖扣3’，如圖2所示，定子齒I’的齒結(jié)構(gòu)是沿齒的中分線左右完全對(duì)稱，即，中分線兩側(cè)的齒底11’、12’的曲率半徑均相等，它們與轉(zhuǎn)子4’的周面41’之間形成的氣隙5’的大小是均勻的，因此，當(dāng)采用這種定子沖片制成的定子通電后，沿定子齒底部的磁密完全相等，在齒部不能沿定子內(nèi)徑切向自產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)差，切向分力小不利于直流電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行和制動(dòng)，電機(jī)在實(shí)際操作時(shí)存在有啟動(dòng)死點(diǎn)問題
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的第一目的是提供一種能夠避免電機(jī)啟動(dòng)死點(diǎn)、降低電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流，從而延長電機(jī)壽命的偏氣隙定子沖片。本實(shí)用新型的第二目的是提供一種能夠避免電機(jī)啟動(dòng)死點(diǎn)、降低電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流，從而延長電機(jī)壽命的偏氣隙定子鐵芯。為實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本實(shí)用新型提供了一種偏氣隙定子沖片，包括沖片本體，該沖片本體的中部形成有中空內(nèi)圓孔，在該中空內(nèi)圓孔的周圍分布有多個(gè)定子齒，所述定子齒具有朝向所述中空內(nèi)圓孔的圓心的齒底；其中，每個(gè)定子齒的所述齒底關(guān)于所述圓心的曲率半徑是變化的。由上述方案可見，由于本實(shí)用新型定子沖片的每個(gè)定子齒的齒底的曲率半徑是變化的，當(dāng)采用這種定子沖片制成的定子通電后，在定子齒的齒底與轉(zhuǎn)子周面之間形成不均勻的氣隙，由于沿齒部的磁阻不同，可以自產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)差，有效地提高了電機(jī)的單一方向的切向分力，提高了電機(jī)扭矩，適用于啟動(dòng)扭矩小、負(fù)載工況單一的直流電機(jī)，有效地降低了電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流，解決了電機(jī)的啟動(dòng)死點(diǎn)問題，減少了電流的沖擊，從而延長了電機(jī)壽命。—種優(yōu)選的方案是，每個(gè)定子齒的所述齒底包含第一弧段和第二弧段，所述第一弧段和第二弧段均以所述中空內(nèi)圓孔的圓心為圓心，其中，所述第一弧段的曲率半徑小于所述第二弧段的曲率半徑。優(yōu)選地，所述第一弧段與所述第二弧段的長度比為1/3 3/1。更優(yōu)地，所述第一弧段與所述第二弧段的長度相等。另一種優(yōu)選的方案是，每個(gè)定子齒的所述齒底的所述曲率半徑沿所述中空內(nèi)圓孔的周向由大到小逐漸變化。進(jìn)一步的方案是，所述沖片本體的外輪廓形狀優(yōu)選為方形、圓形或切邊圓形。當(dāng)沖片本體采用這樣的外輪廓形狀時(shí)，可提高硅鋼材料的利用率，降低電機(jī)的成本，方便裝配，提高電機(jī)的生產(chǎn)效率，提高電機(jī)配件的通用性，降低設(shè)計(jì)成本。當(dāng)所述沖片本體的外輪廓形狀為方形時(shí)，該沖片本體的四個(gè)角部各開有一個(gè)定位孔，四個(gè)所述定位孔分布在與所述中空內(nèi)圓孔同心的同一個(gè)圓周上。為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本實(shí)用新型提供了一種偏氣隙定子鐵芯，其包括由多個(gè)定子沖片層疊而成的鐵芯本體，所述定子沖 片包括沖片本體，該沖片本體的中部形成有中空內(nèi)圓孔，在該中空內(nèi)圓孔的周圍分布有多個(gè)定子齒，所述定子齒具有朝向所述中空內(nèi)圓孔的圓心的齒底；其中，每個(gè)定子齒的所述齒底關(guān)于所述圓心的曲率半徑是變化的。由上述方案可見，由于本實(shí)用新型定子鐵芯的每個(gè)定子齒的齒底的曲率半徑是變化的，當(dāng)采用這種定子鐵芯制成的定子通電后，在定子齒的齒底與轉(zhuǎn)子周面之間形成不均勻的氣隙，由于沿齒部的磁阻不同，可以自產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)差，有效地提高了電機(jī)的單一方向的切向分力，提高了電機(jī)扭矩，適用于啟動(dòng)扭矩小、負(fù)載工況單一的直流電機(jī)，有效地降低了電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流，解決了電機(jī)的啟動(dòng)死點(diǎn)問題，減少了電流的沖擊，從而延長了電機(jī)壽命。

圖I是現(xiàn)有的直流電機(jī)定子沖片的平面圖。圖2是圖I的I局部放大圖。圖3是本實(shí)用新型偏氣隙定子沖片的實(shí)施例一的立體圖。圖4是圖3所示偏氣隙定子沖片的平面圖。圖5是圖4的II局部放大圖。圖6是本實(shí)用新型偏氣隙定子沖片的實(shí)施例二的平面圖。圖7是圖6的III局部放大圖。圖8是本實(shí)用新型偏氣隙定子沖片的實(shí)施例三的平面圖。圖9是圖6的IV局部放大圖。圖10是本實(shí)用新型偏氣隙定子沖片的實(shí)施例四的平面圖。圖11是本實(shí)用新型偏氣隙定子沖片的實(shí)施例五的平面圖。圖12是本實(shí)用新型偏氣隙定子沖片的實(shí)施例六的平面圖。圖13是圖12的V局部放大圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖3至圖5所示，該偏氣隙定子沖片10包括沖片本體1，該沖片本體I的外輪廓大致為方形，邊長A優(yōu)選為70mm 80mm，其四個(gè)角分別倒成圓角，這種方形的外輪廓能夠提高開模坯料的材料利用率，可優(yōu)先選用。沖片本體I的中部形成有中空內(nèi)圓孔2，在該中空內(nèi)圓孔2的周圍分布有多個(gè)定子齒3，相鄰兩個(gè)定子齒3之間具有一個(gè)定子槽4，定子槽4的槽底41所在圓的直徑C優(yōu)選為56mm 74mm。該沖片本體I的四個(gè)角部各開有一個(gè)定位孔6，四個(gè)定位孔6分布在與中空內(nèi)圓孔2同心的同一個(gè)圓周7上，該圓周7的直徑B可根據(jù)電機(jī)端蓋的直徑來定，優(yōu)選為86mm 94mm。定位孔6的大小可根據(jù)具體情況而定，以便端蓋的通用和沖片的系列化。在定子齒3的齒根部(即定子齒與磁軛的連接部位)設(shè)有自鎖扣8，可利用高沖模具自行裝配成電機(jī)所需疊厚的鐵芯，裝配準(zhǔn)確可靠方便。每個(gè)定子齒3均具有朝向中空內(nèi)圓孔2的圓心O的齒底5，該齒底5對(duì)應(yīng)的圓心角N依據(jù)選定的齒數(shù)和槽數(shù)而定，一般保證定子槽4的槽口 42的寬度K在O. 6mm 5mm為宜。在本實(shí)施例中，每個(gè)定子齒3的齒底5均分成了長度相等的第一弧段51和第二弧段52，第一弧段51和第二弧段52均以中空內(nèi)圓孔2的圓心O為圓心，其中，第一弧段51的曲率半徑R1小于第二弧段52的曲率半徑R2,曲率半徑R1與曲率半徑R2的差值J優(yōu)選為O. Imm
Imnin當(dāng)采用這種定子沖片制成的定子通電后，在定子齒3的齒底5的第一弧段51和第二弧段52與轉(zhuǎn)子周面之間形成了不相等的氣隙，第一弧段51處的氣隙較小，磁密較大；而第二弧段52處的氣隙較大,磁密較小。因此，定子齒3的齒底5處自產(chǎn)生了一個(gè)磁場(chǎng)差,有效地提高了電機(jī)的單一方向的切向分力，提高了電機(jī)扭矩，適用于啟動(dòng)扭矩小、負(fù)載工況單 一的直流電機(jī)，有效地降低了電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流，解決了電機(jī)的啟動(dòng)死點(diǎn)問題，減少了電流的沖擊，從而延長了電機(jī)壽命。實(shí)施例二如圖6和圖7所示，本實(shí)施例的偏氣隙定子沖片20與實(shí)施一的偏氣隙定子沖片10的區(qū)別僅在于，第一弧段53的長度小于第二弧段54的長度，第一弧段53與第二弧段54的長度比為1/3。其中，第一弧段53的曲率半徑R3小于第二弧段54的曲率半徑R4。實(shí)施例三如圖8和圖9所示，本實(shí)施例的偏氣隙定子沖片30與實(shí)施二的偏氣隙定子沖片20的區(qū)別僅在于，第一弧段55的長度大于第二弧段56的長度，第一弧段55與第二弧段56的長度比為3/1。其中，第一弧段55的曲率半徑R5小于第二弧段56的曲率半徑R6。實(shí)施例四如圖10所示，該偏氣隙定子沖片40的沖片本體401的外輪廓為圓形，其中外圓直徑F優(yōu)選為60mm 200mm,定子槽402的槽底403所在圓的直徑G優(yōu)選為50mm 180mm。這種外輪廓形狀適合在裝配條件限定的情況下選用。該沖片本體401的中部同樣形成有中空內(nèi)圓孔404，在該中空內(nèi)圓孔404的周圍分布有多個(gè)定子齒405。定子齒405的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一當(dāng)中的定子齒3的結(jié)構(gòu)基本相同，此處就不再贅述。實(shí)施例五如圖11所示，該偏氣隙定子沖片50的沖片本體501的外輪廓為切邊圓形，也就是說，該沖片本體501是在實(shí)施例四的沖片本體401的基礎(chǔ)上，在頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)分別切掉了一個(gè)小的弓形塊，從而形成了切邊圓形。被切掉的弓形塊的弦502的長度E優(yōu)選為8 mm 40mm。這種外輪廓形狀適合在裝配條件限定且保證裝配和電磁性能均衡的情況下選用，以提高材料的利用率。實(shí)施例六如圖12和圖13所示，本實(shí)施例的偏氣隙定子沖片60與實(shí)施一的偏氣隙定子沖片10的區(qū)別在于，其定子齒601的齒底603并沒有明顯分成第一弧段和第二弧段，而是呈平滑過渡的一條弧段，該弧段關(guān)于中空內(nèi)圓孔602圓心O的曲率半徑沿中空內(nèi)圓孔602周向是由大到小逐漸變化的，如圖13中所示，定子齒601的齒底603右端的曲率半徑R8大于左端的曲率半徑R7,從而可在齒底603與轉(zhuǎn)子周面(未示出)之間形成變化的氣隙。本實(shí)用新型的偏氣隙定子鐵芯包括由多個(gè)定子沖片層疊而成的鐵芯本體，所采用的定子沖片可以是實(shí)施例一至六當(dāng)中的任意一種，以上已對(duì)定子沖片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處不再贅述。通過定子沖片上的自鎖扣，可利用高沖模具自行裝配成電機(jī)所需疊厚的定子鐵芯，裝配準(zhǔn)確可靠方便。當(dāng)然，上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還可以有更多的變化，例如，定子沖片的外輪廓形狀還可以為跑道形等其它適合的形狀，這些改變也能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的?！?br> 權(quán)利要求1.一種偏氣隙定子沖片，包括沖片本體，該沖片本體的中部形成有中空內(nèi)圓孔，在該中空內(nèi)圓孔的周圍分布有多個(gè)定子齒，所述定子齒具有朝向所述中空內(nèi)圓孔的圓心的齒底；其特征在于每個(gè)定子齒的所述齒底關(guān)于所述圓心的曲率半徑是變化的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏氣隙定子沖片，其特征在于每個(gè)定子齒的所述齒底包含第一弧段和第二弧段，所述第一弧段和第二弧段均以所述中空內(nèi)圓孔的圓心為圓心，其中，所述第一弧段的曲率半徑小于所述第二弧段的曲率半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏氣隙定子沖片，其特征在于所述第一弧段與所述第二弧段的長度比為1/3 3/1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏氣隙定子沖片，其特征在于所述第一弧段與所述第二弧段的長度相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏氣隙定子沖片，其特征在于每個(gè)定子齒的所述齒底的所述曲率半徑沿所述中空內(nèi)圓孔的周向由大到小逐漸變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的偏氣隙定子沖片，其特征在于所述沖片本體的外輪廓形狀為方形，該沖片本體的四個(gè)角部各開有一個(gè)定位孔，四個(gè)所述定位孔分布在與所述中空內(nèi)圓孔同心的同一個(gè)圓周上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的偏氣隙定子沖片，其特征在于所述沖片本體的外輪廓形狀為圓形或切邊圓形。
8.一種偏氣隙定子鐵芯，包括由多個(gè)定子沖片層疊而成的鐵芯本體，其特征在于所述定子沖片為根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的偏氣隙定子沖片。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種偏氣隙定子沖片及定子鐵芯。該偏氣隙定子沖片包括沖片本體，該沖片本體的中部形成有中空內(nèi)圓孔，在該中空內(nèi)圓孔的周圍分布有多個(gè)定子齒，所述定子齒具有朝向所述中空內(nèi)圓孔的圓心的齒底；其中，每個(gè)定子齒的所述齒底關(guān)于所述圓心的曲率半徑是變化的。該定子鐵芯包括多個(gè)定子沖片層疊而成的鐵芯本體，所述沖片本體為上述的定子沖片。有效地提高了電機(jī)的單一方向的切向分力，提高了電機(jī)扭矩，適用于啟動(dòng)扭矩小、負(fù)載工況單一的直流電機(jī)，有效地降低了電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行電流，解決了電機(jī)的啟動(dòng)死點(diǎn)問題，減少了電流的沖擊，從而延長了電機(jī)壽命。
文檔編號(hào)H02K1/12GK202696296SQ20122028136
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者唐雪華, 張貓貓, 吳久華, 康寧 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