定子鐵芯及包括該定子鐵芯的電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種定子鐵芯，包括鐵芯齒，所述鐵芯齒的齒頂表面為圓弧，所述圓弧與鐵芯齒不同心。本實(shí)用新型還公開了一種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、固定于轉(zhuǎn)子上的磁極、上述定子鐵芯。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生紋波轉(zhuǎn)矩，紋波轉(zhuǎn)矩的大小呈正弦波或余弦波式的變化，在定子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)與定子各個(gè)位置間形成長(zhǎng)度不同的氣隙，氣隙是指定子齒與磁極之間的距離，鐵芯齒的齒頂表面為弧面能在氣隙中形成一種正弦波或余弦波形式的磁場(chǎng)，從而和電機(jī)自身的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)相抵消，最終降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性，并且降低損耗，提高效率，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工難度低、成本低。
【專利說(shuō)明】定子鐵芯及包括該定子鐵芯的電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及定子鐵芯及包括該定子鐵芯的電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁電機(jī)具有功率密度高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高性能控制場(chǎng)合，高性能控制場(chǎng)合對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性要求較高，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過(guò)大會(huì)降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，尤其在伺服系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響伺服控制的精度。
[0003]在高性能場(chǎng)合應(yīng)用的永磁電機(jī)一般包括齒槽轉(zhuǎn)矩和紋波轉(zhuǎn)矩，齒槽轉(zhuǎn)矩是指轉(zhuǎn)子磁鏈與定子磁阻相互作用而產(chǎn)生的定位轉(zhuǎn)矩，其大小隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度變化而變化；紋波轉(zhuǎn)矩是指轉(zhuǎn)子磁鏈與定子電流的磁動(dòng)勢(shì)相互作用而產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩；由于這兩者的存在會(huì)使電機(jī)平均轉(zhuǎn)矩下降、損耗增加、效率降低，并且在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中呈周期變化，從而影響電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性。
[0004]一般通過(guò)改變磁極的形狀，如在磁極上開槽、將磁極偏移、對(duì)磁極進(jìn)行削角、改變磁極形狀等方式來(lái)降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但是這些方式會(huì)增加磁極的制作難度和成本，并且在制作過(guò)程中的制作偏差會(huì)帶來(lái)新的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，在制作過(guò)程中，需要對(duì)磁極多余部分進(jìn)行切割、研磨，這樣會(huì)損耗很多原材料，造成了極大地浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的定子齒形的，制作成本較低、脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩小的定子鐵芯。
[0006]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種成本較低、脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩小的電機(jī)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采取的技術(shù)方案是:
[0008]一種定子鐵芯，包括鐵芯齒，所述鐵芯齒的齒頂表面為圓弧，所述圓弧與鐵芯齒不同心。
[0009]由于圓弧與鐵芯齒不同心，因此在電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子間形成不同長(zhǎng)度的氣隙(氣隙是指電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙)，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由于不等長(zhǎng)氣隙，可形成較好的正弦波氣隙磁場(chǎng)，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性，并且降低損耗，提高效率，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工難度低、成本低下面對(duì)技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明:
[0010]優(yōu)選的是，所述圓弧的直徑小于所述鐵芯齒齒頂圓的直徑。圓弧直徑小于鐵芯齒齒頂圓的直徑時(shí)產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)能更好的抵消掉電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，達(dá)到更好的效果。
[0011]優(yōu)選的是，還包括線圈架、漆包線，所述漆包線纏繞于線圈架上，所述線圈架上開有通孔，所述齒置于通孔內(nèi)并與通孔相配合?，F(xiàn)有技術(shù)中的漆包線直接繞在定子鐵芯的各個(gè)齒之間，這種方式纏繞的漆包線端部長(zhǎng)度較長(zhǎng)，并且損耗電能較大，也不利于散熱，采用線圈架的方式纏繞端部長(zhǎng)度短，并且漆包線繞線緊湊，利于散熱，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，消耗的電能更少，節(jié)約了電能，產(chǎn)生的熱量也更少，不會(huì)導(dǎo)致定子或轉(zhuǎn)子的溫度過(guò)高而燒壞，采用這種方式，漆包線分布更加規(guī)范均勻緊湊，產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩也會(huì)降低，能進(jìn)一步提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性，達(dá)到更好的效果。
[0012]優(yōu)選的是，定子鐵芯還包括卡板，所述齒頂位置兩側(cè)開有槽，所述卡板安裝于相鄰齒間相對(duì)應(yīng)的槽中。通過(guò)卡板的方式對(duì)線圈架進(jìn)行定位，能使線圈架更加穩(wěn)固，卡板與兩側(cè)分別安裝于相鄰兩個(gè)齒的相對(duì)的槽中，這種方式，便于拆裝，安裝時(shí)，只需要將繞有漆包線的線圈架套在齒上，再將卡板滑入到槽中卡緊，就能實(shí)現(xiàn)安裝，拆卸時(shí)，也很方便，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0013]優(yōu)選的是，所述槽沿齒厚度方向開設(shè)，所述槽為通槽。所述槽為通槽時(shí)，可以從槽的兩端任意一端中插入或取出卡板，便于使用。
[0014]優(yōu)選的是，所述槽沿齒厚度方向開設(shè)，所述槽為一端封閉的槽。所述槽為一端封閉，另一端開口的槽式時(shí)能更好的使卡板推到位，擋卡板一端頂住槽的封閉短時(shí)就說(shuō)明安裝到位了，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
[0015]優(yōu)選的是，所述漆包線沿通孔周向纏繞。漆包線這種纏繞更加快速，并且不會(huì)堵住線圈架的通孔，便于線圈架插入到齒上。
[0016]優(yōu)選的是，所述線圈架上開有多個(gè)與所述漆包線相配合的凹槽。線圈架上的凹槽便于將漆包線繞在其中，并且能防止漆包線出現(xiàn)移動(dòng)。
[0017]優(yōu)選的是，所述線圈架的兩端面為平面。線圈架兩端面為平面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且便于將卡板安裝到槽中。
[0018]本實(shí)用新型還提供一種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、固定于轉(zhuǎn)子上的磁極、上述定子鐵芯，包括鐵芯齒，所述鐵芯齒的齒頂表面為圓弧，所述圓弧與鐵芯齒不同心。
[0019]優(yōu)選的是，所述定子鐵芯還包括線圈架、漆包線，所述漆包線纏繞于線圈架上，所述線圈架上開有通孔，所述齒置于通孔內(nèi)并與通孔相配合。
[0020]優(yōu)選的是，定子鐵芯還包括卡板，所述齒頂位置兩側(cè)開有槽，所述卡板安裝于相鄰齒間相對(duì)應(yīng)的槽中。
[0021]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0022]在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由于弧面與轉(zhuǎn)子間不等長(zhǎng)氣隙可形成較好的正弦波氣隙磁場(chǎng)，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性，并且降低損耗，提高效率，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工難度低、成本低。
[0023]現(xiàn)有技術(shù)中的漆包線直接繞在定子鐵芯的各個(gè)齒之間，這種方式纏繞的漆包線端部長(zhǎng)度較長(zhǎng)，并且損耗電能較大，也不利于散熱，采用線圈架的方式能大大減少線圈端部長(zhǎng)度消耗的電能更少，節(jié)約了電能，產(chǎn)生的熱量也更少，不會(huì)導(dǎo)致定子或轉(zhuǎn)子的溫度過(guò)高而燒壞，并且纏繞整齊緊湊，進(jìn)一步提高散熱效率，提高使用壽命，采用這種方式，漆包線分布更加規(guī)范均勻，產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩也會(huì)降低，能進(jìn)一步提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性，達(dá)到更好的效果；通過(guò)卡板的方式對(duì)線圈架進(jìn)行定位，能使線圈架更加穩(wěn)固，卡板與兩側(cè)分別安裝于相鄰兩個(gè)齒的相對(duì)的槽中，這種方式，便于拆裝，安裝時(shí)，只需要將繞有漆包線的線圈架套在齒上，再將卡板滑入到槽中卡緊，就能實(shí)現(xiàn)安裝，拆卸時(shí)，也很方便，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型定子鐵芯的示意圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型定子鐵芯中線圈架的示意圖；[0026]圖3是本實(shí)用新型定子鐵芯中鐵芯齒的示意圖；
[0027]圖4是圖3中I號(hào)局部放大圖；
[0028]圖5是本實(shí)用新型電機(jī)內(nèi)部略去線圈架及漆包線時(shí)的示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0030]100.定子鐵芯，101.鐵芯齒，1011.齒頂表面，1012.槽，1013.齒，102.線圈架，1021.通孔，1022.凹槽，1023.端面，103.漆包線，104.卡板，200.轉(zhuǎn)子，300.磁極，400.氣隙。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0032]實(shí)施例1:
[0033]參閱圖1-4，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述定子鐵芯100包括鐵芯齒101、還包括線圈架102、漆包線103、卡板104，所述鐵芯齒101的齒頂表面1011為圓弧，所述圓弧與鐵芯齒不同心，所述漆包線103纏繞于線圈架102上，所述線圈架102上開有通孔1021，所述齒1013置于通孔1021內(nèi)并與通孔1021相配合，所述齒1013頂部位置兩側(cè)開有槽1012，所述卡板104安裝于相鄰齒1013間相對(duì)應(yīng)的槽1012中，所述槽1012沿齒1013厚度方向開設(shè)，所述槽1012為通槽，所述漆包線103沿通孔1021周向纏繞。
[0034]實(shí)施例2:
[0035]本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的地方在于，所述槽沿齒厚度方向開設(shè)，所述槽為一端封閉、另一端有開口的槽。
[0036]實(shí)施例3:
[0037]本實(shí)施例與實(shí)施例1、實(shí)施例2不同的地方在于，所述線圈架上開有多個(gè)與所述漆包線相配合的凹槽。
[0038]如圖5所示，本實(shí)用新型還提供一種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子200、固定于轉(zhuǎn)子200上的磁極300、上述定子鐵芯100，所述定子鐵芯100包括鐵芯齒101，所述鐵芯齒101的齒頂表面1011為圓弧，所述圓弧與鐵芯齒101不同心。所述定子鐵芯100還包括線圈架、漆包線，所述漆包線纏繞于線圈架上，所述線圈架上開有通孔，所述齒置于通孔內(nèi)并與通孔相配合。定子鐵芯還包括卡板，所述齒頂位置兩側(cè)開有槽，所述卡板安裝于相鄰齒間相對(duì)應(yīng)的槽中。
[0039]上述實(shí)施例均能達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)是:在轉(zhuǎn)子200旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生紋波轉(zhuǎn)矩，紋波轉(zhuǎn)矩的大小呈正弦波或余弦波式的變化，在轉(zhuǎn)子200旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)與定子鐵芯100各個(gè)位置間形成長(zhǎng)度不同的氣隙400，氣隙400是指定子齒與磁極之間的距離，鐵芯齒101的齒頂表面1011為弧面能在氣隙400中形成一種正弦波或余弦波形式的磁場(chǎng)，從而和電機(jī)自身的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)相抵消，最終降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性，并且降低損耗，提高效率，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工難度低、成本低。
[0040]采用線圈架102的方式能使漆包線103纏繞整齊緊湊，并且漆包線103套設(shè)于齒1013上，在轉(zhuǎn)子200轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，不松動(dòng)不振動(dòng)，消耗的電能更少，節(jié)約了電能，產(chǎn)生的熱量也更少，不會(huì)導(dǎo)致定子鐵芯100或轉(zhuǎn)子200的溫度過(guò)高而燒壞，采用這種方式，漆包線103分布更加規(guī)范均勻，產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩也會(huì)降低，能進(jìn)一步提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性，達(dá)到更好的效果；通過(guò)卡板104的方式對(duì)線圈架102進(jìn)行定位，能使線圈架102更加穩(wěn)固，卡板104與兩側(cè)分別安裝于相鄰兩個(gè)齒1013的相對(duì)的槽1012中，這種方式，便于拆裝，安裝時(shí)，只需要將繞有漆包線103的線圈架102套在齒1013上，再將卡板104滑入到槽1012中卡緊，就能實(shí)現(xiàn)安裝，拆卸時(shí)，也很方便，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0041] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種定子鐵芯，其特征在于，包括鐵芯齒，所述鐵芯齒的齒頂表面為圓弧，所述圓弧與鐵芯齒不同心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子鐵芯，其特征在于，所述圓弧的直徑小于所述鐵芯齒齒頂圓的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子鐵芯，其特征在于，還包括線圈架、漆包線，所述漆包線纏繞于線圈架上，所述線圈架上開有通孔，所述齒置于通孔內(nèi)并與通孔相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定子鐵芯，其特征在于，還包括卡板，所述齒頂位置兩側(cè)開有槽，所述卡板安裝于相鄰齒間相對(duì)應(yīng)的槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定子鐵芯，其特征在于，所述槽沿齒厚度方向開設(shè)，所述槽為通槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定子鐵芯，其特征在于，所述槽沿齒厚度方向開設(shè)，所述槽為一端封閉的槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定子鐵芯，其特征在于，所述漆包線沿通孔周向纏繞。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的定子鐵芯，其特征在于，所述線圈架上開有多個(gè)與所述漆包線相配合的凹槽。
9.一種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子、固定于轉(zhuǎn)子上的磁極、如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的定子鐵芯，其特征在于，所述定子鐵芯包括鐵芯齒，所述鐵芯齒的齒頂表面為圓弧，所述圓弧與鐵芯齒不同心。
【文檔編號(hào)】H02K1/14GK203423541SQ201320383098
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】肖孝優(yōu), 歐陽(yáng)燕, 陳森 申請(qǐng)人:日立電梯電機(jī)（廣州）有限公司