[發明專利]定子及其制造方法及具有其的直流無刷電機

在審

• 申請號: 201910044143.5
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN111446783A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 單志友;張艷雪;汪璐;孫濤
• 申請（專利權）人: 緯湃汽車電子（蕪湖）有限公司
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

本發明涉及一種定子及其制造方法及具有其的直流無刷電機。定子包括定子鐵芯(100)和設置在所述定子鐵芯(100)上的繞組，所述定子鐵芯(100)包括多個定子鐵芯單體，每個所述定子鐵芯單體具有齒部(101)和軛部(103)，兩個相鄰的所述定子鐵芯單體通過相應的所述軛部(103)連接，兩個相鄰的所述定子鐵芯單體之間的連接部設置有兩個凹槽，分別是相對于所述軛部(103)而言與所述齒部(101)位于同一側的內側凹槽(104)以及相對于所述軛部(103)而言與所述齒部(101)位于相對側的外側凹槽(105)。通過同時在內側和外側設置凹槽，本發明的定子鐵芯在連接強度方面獲得了提高，而且并不明顯增加加工成本。

技術領域

本發明屬于電機領域，具體來說涉及直流無刷電機的定子及其制造方法。

背景技術

直流無刷電機由于具有體積小、中低速轉矩性能好、調速范圍廣且過載能力高等優點，而在計算機周邊設備、工業控制領域、醫療設備領域以及汽車領域和家用電器中獲得了廣泛的應用。

定子鐵芯是直流無刷電機的重要組成部件，其性能和成本直接影響著直流無刷電機的整體性能和成本。起初，直流無刷電機的定子鐵芯是整體結構，在其上繞好線圈之后再進行塑封。然而，這種定子鐵芯的繞線運動軌跡為四邊形的內回路，從而使得繞線困難，且繞線的效率也低，從而提高了制造成本。

為了解決上述問題，專利文獻1提出了一種拼塊式直流無刷電機，將定子鐵芯設計成以齒部為單元的拼塊式結構，由多個獨立的定子鐵芯，拼接成整圓形的定子結構；然后再在鐵芯上繞設線圈，在繞好線之后再進行塑封。這種結構降低了繞線難度，提高了生產效率。

但是，專利文獻1中的結構存在以下問題：配合精度不高，裝配后，很容易造成自身的圓度不夠，各分段弧段不同心，即使同心，還有可能與電機軸的軸心不重合，最終造成定、轉子間氣隙的不均勻，影響磁路對稱，從而影響電機效率，并且電機發熱、諧波仍然較大、噪音仍然較高；此外，每段定子鐵芯疊壓時容易產生誤差，拼接后兩端端面內外圓參差不齊，并產生漏磁，影響電機效率。

為了進一步提高繞線效率，專利文獻2提出了一種新的定子線圈繞制工藝，將芯片折彎成首尾極片相接、芯片開口朝外的正多邊形芯片，然后采用繞線機進行繞線，隨后再將繞線后的正多邊形芯片反向彎折成芯片開口向內的環形鐵芯。

此外，在專利文獻3中也對這種兩次折彎的定子結構進行了描述。

根據專利文獻中披露的研究動態，以及發明人對生產中實際使用的技術的了解，這種類型的定子折彎繞線工藝在目前仍然是較為常見的生產方式。因此，在沒有突破性的新技術完全取代它之前，對其仍然存在進一步的改進空間。

專利文獻1：CN 2381057Y

專利文獻2：CN 102097899A

專利文獻3：CN 1467899A

發明內容

結合發明人在該領域的研究和實際經驗，在此提出以下改進的技術方案。

一種定子，包括定子鐵芯和設置在所述定子鐵芯上的繞組，所述定子鐵芯包括多個定子鐵芯單體，每個所述定子鐵芯單體具有齒部和軛部，兩個相鄰的所述定子鐵芯單體通過相應的所述軛部連接，兩個相鄰的所述定子鐵芯單體之間的連接部設置有兩個凹槽，分別是相對于所述軛部而言與所述齒部位于同一側的內側凹槽以及相對于所述軛部而言與所述齒部位于相對側的外側凹槽。

通過同時在內側和外側設置凹槽，本發明的定子鐵芯在連接強度方面獲得了提高，而且并不明顯增加加工成本。

進一步地，本發明的定子鐵芯中還可以單獨或以組合的方式包括以下優選的技術特征：