本申請涉及電機，具體而言，涉及一種定子鐵芯及電機。

背景技術(shù)：

1、隨著新材料的發(fā)展，非晶材料已有逐步應(yīng)用到車用電機中的案例?；诜蔷Р牧铣〉丸F損的特性可以大幅降低電機損耗，提升電機工況效率，降低整車能耗。但現(xiàn)有非晶材料往往飽和磁感較低，導致其峰值能力較差，難以滿足車用電機對高轉(zhuǎn)矩密度的需求，且非晶材料磁致伸縮效應(yīng)明顯，噪聲問題也比硅鋼電機問題要嚴重。然而，傳統(tǒng)非晶材料存在飽和磁感低、峰值能力弱以及磁致伸縮效應(yīng)顯著導致的噪聲問題，限制了其在高性能車用電機中的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請實施例的目的在于提供一種定子鐵芯及電機，能夠解決現(xiàn)有的非晶材料電機存在的峰值輸出能力較低、噪聲性能較大的問題。

2、一方面，本申請實施例提供了一種定子鐵芯，包括：

3、鐵芯內(nèi)圈，為非晶材質(zhì)結(jié)構(gòu)；

4、鐵芯外圈，為硅鋼材質(zhì)；所述鐵芯外圈套設(shè)于所述鐵芯內(nèi)圈外周。

5、在上述實現(xiàn)過程中，采用徑向內(nèi)外套設(shè)的鐵芯內(nèi)圈和鐵芯外圈結(jié)構(gòu)，鐵芯內(nèi)圈為非晶材質(zhì)，鐵芯外圈為硅鋼材質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)利用非晶材質(zhì)低鐵損的特性降低電機損耗，同時利用硅鋼材質(zhì)的高飽和磁感特性提高電機峰值能力，以及利用硅鋼材質(zhì)較低的磁致伸縮效應(yīng)降低電機運行過程中的噪聲問題。具體結(jié)構(gòu)中，定子鐵芯為鐵損耗最大的區(qū)域，本方案的鐵芯內(nèi)圈采用非晶材質(zhì)，鐵芯的大部分區(qū)域為不易損耗的非晶材質(zhì)，實現(xiàn)最有效的降低電機損耗。鐵芯外圈采用硅鋼材質(zhì)，可以實現(xiàn)整體上提高整個定子鐵芯的飽和磁感度，進而實現(xiàn)提高電機的峰值輸出能力的目的。另外，非晶材料具有薄脆的特性，其與電機外殼裝配時更為敏感，采用硅鋼的鐵芯外圈恰好可以保護非晶材質(zhì)的鐵芯內(nèi)圈，實現(xiàn)提高應(yīng)用的電機的耐加工性的有益效果。套設(shè)于鐵芯內(nèi)圈外部的鐵芯外圈的磁致伸縮效應(yīng)較低，穩(wěn)定性更好，可以實現(xiàn)提高整個定子鐵芯的穩(wěn)定性，減緩電機運行過程中由于磁致伸縮效應(yīng)造成的振動的問題。

6、在一些實施例中，所述鐵芯內(nèi)圈包括內(nèi)圈扼部和定子齒，所述定子齒連接于所述內(nèi)圈扼部的內(nèi)周。

7、在上述實現(xiàn)過程中，內(nèi)圈扼部作為定子鐵芯內(nèi)圈的主體部分，其主要作用是支撐和固定定子齒，并作為電磁通路的重要組成部分，定子齒和內(nèi)圈扼部位一體的非晶結(jié)構(gòu)，二者連接的可靠性更好，可以實現(xiàn)為定子齒提供最可靠的支撐，保障整個定子鐵芯結(jié)構(gòu)的可靠性。

8、在一些實施例中，所述鐵芯外圈的徑向厚度小于所述內(nèi)圈扼部的徑向厚度。

9、較薄的鐵芯外圈可以使得電機在保持一定峰值輸出能力的同時，不會因外圈過厚而增加不必要的鐵損，這樣可以在峰值能力與能效之間找到一個平衡點，滿足車用電機對高性能和低損耗的雙重需求。

10、在一些實施例中，所述鐵芯外圈上圓周分布有多個阻尼孔，所述阻尼孔的延伸方向與軸向方向平行。

11、在上述實現(xiàn)過程中，在鐵芯外圈上設(shè)置阻尼孔，通過阻尼孔可以改變定子鐵芯振動的傳遞路徑，提高電機的整體阻尼，弱化定子鐵芯到電機殼體的振動激勵，進一步實現(xiàn)降低整體的峰值噪聲的效果。

12、在一些實施例中，所述阻尼孔中填充有阻尼介質(zhì)；或，所述阻尼孔內(nèi)壁涂敷有阻尼介質(zhì)。

13、將特定的阻尼介質(zhì)填充到阻尼孔中或涂敷于阻尼孔的內(nèi)壁，可以使這些孔成為“軟”連接點，當振動波通過時，阻尼介質(zhì)會吸收并耗散部分振動能量，這種阻尼介質(zhì)通常具有較高的內(nèi)阻尼比，能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)提供有效的阻尼效果。

14、在一些實施例中，在徑向截面上，所述阻尼孔呈v型狀設(shè)置，且v型轉(zhuǎn)角尖指向或背向定子鐵芯的軸心。

15、將阻尼孔設(shè)置為v型狀，有助于引導振動波在傳播過程中逐漸改變方向，由于v型設(shè)計增加了阻尼孔內(nèi)部的空間復雜性和表面積，因此能夠更有效地吸收和耗散振動能量。阻尼孔的v型轉(zhuǎn)角尖指向或背向定子鐵芯的軸心，即v型開口背向或朝向軸心。

16、在一些實施例中，每一所述阻尼孔包括兩段條狀孔，兩段所述條狀孔互成夾角設(shè)置以構(gòu)成v型狀的所述阻尼孔；且自v型轉(zhuǎn)角尖向v型開口端點延伸方向，所述條狀孔的寬度逐漸增大。

17、寬度逐漸增大的條狀孔可以引導振動波在傳播過程中逐漸擴散和衰減。當振動波進入阻尼孔后，它們會在較窄的入口處受到一定的限制，然后在孔內(nèi)隨著寬度的增加而逐漸擴散開來。這種擴散過程有助于降低振動波的振幅和傳播速度，從而降低傳遞到電機殼體和周圍環(huán)境的振動能量。

18、在一些實施例中，每一所述阻尼孔包括多個間隔設(shè)置且呈v型分布的小孔，且自v型轉(zhuǎn)角尖向v型開口端點延伸方向，所述小孔的寬度逐漸增大。

19、同樣，此實施的阻尼孔的設(shè)置方式可以獲得前述的擴散和減弱振動傳遞的效果。

20、在一些實施例中，所述定子齒兩側(cè)邊緣沿徑向方向向外延伸的延伸線夾持的區(qū)域為a區(qū)，所述阻尼孔設(shè)置于所述a區(qū)中；以所述定子鐵芯的軸心為圓心繪制圓弧e，圓弧e經(jīng)過所述阻尼孔的v型開口端點，所述阻尼孔的兩個v型開口端點之間的距離為l1，a區(qū)對應(yīng)圓弧e的位置的寬度為l2，其中，l1≤l2/2。

21、在上述實現(xiàn)過程中，阻尼孔被特意設(shè)置在a區(qū)之中。這樣的布局設(shè)計旨在確保阻尼孔在不影響定子鐵芯主要磁通路徑的同時，能夠有效地發(fā)揮其阻尼和減振作用。另外，將阻尼孔在圓周方向上的整體寬度l1設(shè)置為a區(qū)的寬度l2的一半以下，可以避免對定子外圈的磁通路徑造成較大的影響的問題。

22、在一些實施例中，所述阻尼孔的v型轉(zhuǎn)角尖與圓弧e之間的距離為d1，所述鐵芯外圈的徑向厚度為d2，d1≤d2/2。

23、同樣，將阻尼孔在徑向方向的整體寬度d1設(shè)置為鐵芯外圈的徑向厚度d2的一半以下，可以避免對定子外圈的磁通路徑造成較大的影響的問題。

24、在一些實施例中，包括鐵芯主體和鐵芯端板，所述鐵芯主體包括所述鐵芯內(nèi)圈和所述鐵芯外圈，軸向方向上，所述鐵芯主體的兩端面分別設(shè)置有一個所述鐵芯端板。

25、在上述實現(xiàn)過程中，在定子鐵芯的軸向方向的兩端面分別設(shè)置鐵芯端板可以保護鐵芯主體的兩端面，提高整個定子鐵芯的耐用性。

26、另一方面，本申請實施例還提供了一種電機，包括上述的定子鐵芯。

27、在上述實現(xiàn)過程中，采用上述的定子鐵芯，本實施例的電機具有低損耗、較高的峰值性能以及較佳的噪聲性能等優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.一種定子鐵芯，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子鐵芯，其特征在于，所述鐵芯內(nèi)圈包括內(nèi)圈扼部和定子齒，所述定子齒連接于所述內(nèi)圈扼部的內(nèi)周。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子鐵芯，其特征在于，所述鐵芯外圈的徑向厚度小于所述內(nèi)圈扼部的徑向厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子鐵芯，其特征在于，所述鐵芯外圈上圓周分布有多個阻尼孔，所述阻尼孔的延伸方向與軸向方向平行。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定子鐵芯，其特征在于，所述阻尼孔中填充有阻尼介質(zhì)；或，所述阻尼孔內(nèi)壁涂敷有阻尼介質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定子鐵芯，其特征在于，在徑向截面上，所述阻尼孔呈v型狀設(shè)置，且v型轉(zhuǎn)角尖指向或背向定子鐵芯的軸心。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定子鐵芯，其特征在于，每一所述阻尼孔包括兩段條狀孔，兩段所述條狀孔互成夾角設(shè)置以構(gòu)成v型狀的所述阻尼孔；且自v型轉(zhuǎn)角尖向v型開口端點延伸方向，所述條狀孔的寬度逐漸增大。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定子鐵芯，其特征在于，每一所述阻尼孔包括多個間隔設(shè)置且呈v型分布的小孔，且自v型轉(zhuǎn)角尖向v型開口端點延伸方向，所述小孔的寬度逐漸增大。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定子鐵芯，其特征在于，所述定子齒兩側(cè)邊緣沿徑向方向向外延伸的延伸線夾持的區(qū)域為a區(qū)，所述阻尼孔設(shè)置于所述a區(qū)中；以所述定子鐵芯的軸心為圓心繪制圓弧e，圓弧e經(jīng)過所述阻尼孔的v型開口端點，所述阻尼孔的兩個v型開口端點之間的距離為l1，a區(qū)對應(yīng)圓弧e的位置的寬度為l2，其中，l1≤l2/2。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定子鐵芯，其特征在于，所述阻尼孔的v型轉(zhuǎn)角尖與圓弧e之間的距離為d1，所述鐵芯外圈的徑向厚度為d2，d1≤d2/2。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子鐵芯，其特征在于，包括鐵芯主體和鐵芯端板，所述鐵芯主體包括所述鐵芯內(nèi)圈和所述鐵芯外圈，軸向方向上，所述鐵芯主體的兩端面分別設(shè)置有一個所述鐵芯端板。

12.一種電機，其特征在于，包括權(quán)利要求1-11任一所述的定子鐵芯。

技術(shù)總結(jié)
本申請實施例提供一種定子鐵芯及電機，包括：鐵芯內(nèi)圈，為非晶材質(zhì)結(jié)構(gòu)；鐵芯外圈，為硅鋼材質(zhì)；所述鐵芯外圈套設(shè)于所述鐵芯內(nèi)圈外周。采用徑向內(nèi)外套設(shè)的鐵芯內(nèi)圈和鐵芯外圈結(jié)構(gòu)，鐵芯內(nèi)圈為非晶材質(zhì)，鐵芯外圈為硅鋼材質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)利用非晶材質(zhì)低鐵損的特性降低電機損耗，同時利用硅鋼材質(zhì)的高飽和磁感特性提高電機峰值能力，以及利用硅鋼材質(zhì)較低的磁致伸縮效應(yīng)降低電機運行過程中的噪聲問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李佩,郭守侖,尹相睿,齊紅陽,姜雪生,高曉彬
受保護的技術(shù)使用者：中國第一汽車股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2