[發(fā)明專利]分段定子疊片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110504167.1
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN114389385A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.S.阿加皮歐;J.G.施羅特
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02K1/12
• 分類號(hào): H02K1/12;H02K1/14;H02K15/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳茜

提供了定子芯和制造定子芯的方法。示例性定子芯包括疊片堆。疊片堆中的每個(gè)疊片包括軛和固定到軛的多個(gè)齒段。

技術(shù)領(lǐng)域

技術(shù)領(lǐng)域通常涉及電機(jī)，更具體地說，涉及用于電機(jī)的定子。

背景技術(shù)

電動(dòng)機(jī)通過磁場和載流導(dǎo)體的相互作用，利用電勢能產(chǎn)生機(jī)械能。相反的過程，利用機(jī)械能產(chǎn)生電能，由發(fā)電機(jī)或電發(fā)生器完成。其他電機(jī)，如電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，結(jié)合了電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的各種特征。

電機(jī)可以包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的元件。可被稱為轉(zhuǎn)子的可旋轉(zhuǎn)元件可以與可被稱為定子的靜態(tài)元件同軸。電機(jī)利用轉(zhuǎn)子和定子之間的相對旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生機(jī)械能或電能。

通常，定子由數(shù)百個(gè)疊片組成。使用定子疊片而不是單個(gè)整體定子具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括減少渦流。具體來說，定子芯的電磁場會(huì)產(chǎn)生電壓，稱為渦流，這可能會(huì)導(dǎo)致功率損耗和性能下降。定子疊片通過將定子芯絕緣來減少渦流。具體來說，繞中心彼此堆疊的薄硅鋼板可以防止渦流。此外，疊片的使用冷卻了定子芯。實(shí)心整體定子芯會(huì)隨著渦流而發(fā)熱。因此，渦流的減小也防止了定子芯的過熱。此外，疊片的使用減少了磁滯損耗。具體來說，疊片具有窄的磁滯回線，需要更少的能量來磁化和消磁所述鐵芯，從而使電機(jī)更高效。

雖然在定子中使用疊片有幾個(gè)好處，但是疊片的生產(chǎn)可能是浪費(fèi)的，并且不能提供優(yōu)化的性能。希望開發(fā)制造定子芯的方法，以減少材料浪費(fèi)并提供改進(jìn)的電氣性能。此外，希望提供具有改善的電氣性能的定子芯。此外，結(jié)合附圖和前述技術(shù)領(lǐng)域和背景，從隨后的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求中，本文實(shí)施例的其他期望特征和特性將變得顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容

在一示例性實(shí)施例中，提供了一種定子芯，該定子芯包括疊片堆。疊片堆中的每個(gè)疊片包括軛和固定到軛的多個(gè)齒段。

在定子芯的示例性實(shí)施例中，疊片堆中的每個(gè)疊片繞中心軸線居中，多個(gè)齒段中的每個(gè)齒段包括晶粒取向電工鋼(GOES)材料，并且多個(gè)齒段中的每個(gè)齒段具有沿中心軸線的徑向方向的晶粒取向。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施例中，疊片堆中的每個(gè)疊片中的軛包括軛段，每個(gè)軛段包括GOES材料，并且每個(gè)軛段具有垂直于中心軸線的徑向方向的軛晶粒取向。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，疊片堆中的每個(gè)疊片中的軛包括軛段，并且每個(gè)軛段包括非晶粒取向電工鋼(NGOES)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，疊片堆中的每個(gè)疊片中的軛是非分段的，并且包括非晶粒取向電工鋼(NGOES)。

在定子芯的示例性實(shí)施例中，多個(gè)齒段中的每個(gè)齒段通過互鎖結(jié)構(gòu)固定到相應(yīng)的軛，該互鎖結(jié)構(gòu)選自至少第一互鎖結(jié)構(gòu)和不同于第一互鎖結(jié)構(gòu)的第二互鎖結(jié)構(gòu)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，疊片堆包括具有中間軛的中間疊片、在中間疊片上方并接觸中間疊片并具有上軛的上疊片、以及在中間疊片下方并接觸中間疊片并具有下軛的下疊片；多個(gè)齒段包括固定到中間軛的中間齒段、固定到下軛的下齒段和固定到上軛的上齒段；通過選定的第一互鎖結(jié)構(gòu)固定到中間疊片的選定的中間齒段位于選定的上齒段下方且在選定的下齒段上方；并且選定的上齒段和選定的下齒段都沒有通過第一互鎖結(jié)構(gòu)分別固定到上疊片或下疊片上。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，疊片堆包括具有中間軛的中間疊片、在中間疊片上方并接觸中間疊片并具有上軛的上疊片、以及在中間疊片下方并接觸中間疊片并具有下軛的下疊片；多個(gè)齒段包括固定到中間軛的中間齒段、固定到下軛的下齒段和固定到上軛的上齒段；并且相鄰疊片中的互鎖結(jié)構(gòu)交錯(cuò)排列，使得通過第一互鎖結(jié)構(gòu)固定到中間軛的選定的中間齒段不位于通過第一互鎖結(jié)構(gòu)固定到上軛的上齒段正下方，并且不位于通過第一互鎖結(jié)構(gòu)固定到下軛的下齒段正上方。

在定子芯的示例性實(shí)施例中，疊片堆中的每個(gè)疊片中的軛包括軛段；每對相鄰的軛段在軛接口處互連；疊片堆包括中間疊片、在中間疊片上方并接觸中間疊片的上疊片、以及在中間疊片下方并接觸中間疊片的下疊片；并且相鄰疊片中的軛接口是交錯(cuò)的，使得中間疊片中的選定軛接口不位于上疊片中的任何軛接口正下方，也不位于下疊片中的任何軛接口正上方。