一种对插式电机定子铁芯

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种对插式电机定子铁芯。

背景技术

随着电机制造业的发展，出现了许多自主创新的新型电机，但是随着市场对小尺寸、高转速、功率密度大的电机需求越来越大，对电机的性能提出了更高的要求，因此，为了增强电机的功率密度，如何提高电机的槽满率是电机设计时需要考虑的问题。

现有的内绕线电机，受制于定子铁芯的形状，只能依靠复杂的绕线设备及特制工装治具进行生产制造，使其生产成本较高，生产工艺难度较大且电机槽利用率较低。

现有的齿轭分离型闭口槽电机受制于定子铁芯的形状，只能依靠特制的绝缘骨架进行生产，在安装绝缘骨架的时候，需要考虑到绝缘耐压及绕组的合理排线不能干涉，造成了其槽满率较低。

因此，亟需一种新的技术方案来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种对插式电机定子铁芯，以解决现有技术中内绕线电机，受制于定子铁芯的形状，只能依靠复杂的绕线设备及特制工装治具进行生产制造，使其生产成本较高，生产工艺难度较大且电机槽利用率较低的问题；以及现有的齿轭分离型闭口槽电机受制于定子铁芯的形状，只能依靠特制的绝缘骨架进行生产，在安装绝缘骨架的时候，需要考虑到绝缘耐压及绕组的合理排线不能干涉，造成了其槽满率较低的问题。

上述目的是通过以下技术方案来实现：

一种对插式电机定子铁芯，包括可相互对插的内定子铁芯模块和外定子铁芯模块；

所述内定子铁芯模块包括用于套设转子的内定子铁芯套筒，以及以所述内定子铁芯套筒的外壁周向设置的若干内定子铁芯齿靴柱，所述内定子铁芯齿靴柱包括第一内定子铁芯齿靴柱和第二内定子铁芯齿靴柱，所述第一内定子铁芯齿靴柱和第二内定子铁芯齿靴柱相互交叉布置；所述第一内定子铁芯齿靴柱上设置有内定子铁芯齿柱，相邻所述内定子铁芯齿柱之间构成第一绝缘骨架限位槽；

所述外定子铁芯模块包括用于套设所述内定子铁芯模块的外定子铁芯套筒，以及以所述外定子铁芯套筒的内壁周向设置的若干外定子铁芯齿柱，相邻所述外定子铁芯齿柱之间构成第二绝缘骨架限位槽；

所述内定子铁芯齿柱对应于所述第二绝缘骨架限位槽；

所述外定子铁芯齿柱对应于所述第一绝缘骨架限位槽，且所述外定子铁芯齿柱的顶部作用于所述第二内定子铁芯齿靴柱的顶部。

进一步地，所述内定子铁芯模块由若干内定子铁芯叠片相互叠压而成，所述外定子铁芯模块由若干外定子铁芯叠片相互叠压而成。

进一步地，所述内定子铁芯叠片的厚度与所述外定子铁芯叠片的厚度相同，且所述内定子铁芯叠片的数量与所述外定子铁芯叠片的数量相同。

进一步地，所述内定子铁芯叠片包括内定子圆形套环，以及以所述内定子圆形套环的外壁周向设置的若干内定子铁芯齿靴，所述内定子铁芯齿靴包括第一内定子铁芯齿靴和第二内定子铁芯齿靴，所述第一内定子铁芯齿靴和第二内定子铁芯齿靴相互交叉布置；在第一内定子铁芯齿靴上设置有内定子铁芯齿板，相邻所述内定子铁芯齿板之间构成内定子铁芯齿槽；

将若干所述内定子铁芯叠片相互叠压后；

各所述内定子圆形套环构成所述内定子铁芯套筒；

位于同一列的各所述内定子铁芯齿靴构成所述内定子铁芯齿靴柱；

位于同一列的各所述内定子铁芯齿板构成所述内定子铁芯齿柱；

位于同一列的各所述内定子铁芯齿槽构成所述第一绝缘骨架安装槽。

进一步地，所述外定子铁芯叠片包括外定子圆形套环，以及以所述外定子圆形套环的内壁周向设置的若干外定子铁芯齿板，相邻所述外定子铁芯齿板之间构成外定子铁芯齿槽；

将若干所述外定子铁芯叠片相互叠压后；

各所述外定子圆形套环构成所述外定子铁芯套筒；

位于同一列的各所述外定子铁芯齿板构成所述外定子铁芯齿柱；

位于同一列的各所述外定子铁芯齿槽构成所述第二绝缘骨架安装槽。

进一步地，所述内定子铁芯齿靴柱的顶部成向外凸起的弧形，对应的，所述外定子铁芯齿柱的顶部成向内凹陷的弧形，所述内定子铁芯齿靴柱的顶部与所述外定子铁芯齿柱的顶部构成滑移轨道。

进一步地，所述内定子铁芯齿靴柱顶部的弧度与所述外定子铁芯齿柱顶部的弧度相同。

进一步地，所述内定子铁芯齿柱的顶部成向外凸起的弧形，与所述第二绝缘骨架限位槽的底壁的弧度相对应。

进一步地，所述内定子铁芯齿柱对应于所述第二绝缘骨架限位槽的轴心位置。

进一步地，所述内定子铁芯齿靴柱有12个，对应的，所述内定子铁芯齿柱的数量有6个，所述外定子铁芯齿柱的数量有6个。

有益效果

本发明所提供的一种对插式电机定子铁芯，通过模块化设置的内定子铁芯模块与外定子铁芯模块对插配合，用以解决现有内绕线电机及齿轭分离式闭口槽电机槽满率较低的问题，进一步提高电机的功率密度，同时避免了内绕线电机的绕线技术难点，改善了电机的生产装配工艺，降低了定子铁芯对特制的绕线设备、特制绝缘骨架与特制工装治具的要求，易于电机的自动化及规模化生产，降低了企业生产和制造成本。

此外，与内绕线电机设计方案相比，采用本方案的电机在生产制造中，不需要依赖昂贵复杂的特制绕线设备及工装治具，在生产装配过程中更方便，效率更高，同时成本较低，适用于自动化规模化生产。

与整体式齿轭分离设计方案相比，采用本方案的电机在定子铁芯时，可使得绝缘骨架内铜线绕组排列更加合理紧凑，从而提高了槽满率，进一步提高电机的功率密度，可填补国内该领域技术空白。

附图说明

图1为本发明所述一种对插式电机定子铁芯的第一视角示意图；

图2为本发明所述一种对插式电机定子铁芯的第二视角示意图；

图3为本发明所述一种对插式电机定子铁芯的第三视角示意图；

图4为本发明所述一种对插式电机定子铁芯的装配示意图；

图5为本发明所述一种对插式电机定子铁芯中内定子铁芯模块第一视角结构示意图；

图6为本发明所述一种对插式电机定子铁芯中内定子铁芯模块第二视角结构示意图；

图7为本发明所述一种对插式电机定子铁芯中外定子铁芯模块第一视角结构示意图；

图8为本发明所述一种对插式电机定子铁芯中外定子铁芯模块第二视角结构示意图；

图9为本发明所述一种对插式电机定子铁芯中内定子铁芯叠片结构示意图；

图10为本发明所述一种对插式电机定子铁芯中外定子铁芯叠片结构示意图。

图示标记：

1-内定子铁芯模块、101-内定子铁芯套筒、102-内定子铁芯齿靴柱、103-内定子铁芯齿柱、104-第一内定子铁芯齿靴柱、105-第二内定子铁芯齿靴柱、106-第一绝缘骨架限位槽；

2-外定子铁芯模块、201-外定子铁芯套筒、202-外定子铁芯齿柱、203-第二绝缘骨架限位槽；

3-内定子铁芯叠片、301-内定子圆形套环、302-内定子铁芯齿靴、303-第一内定子铁芯齿靴、304-第二内定子铁芯齿靴、305-内定子铁芯齿板、306-内定子铁芯齿槽；

4-外定子铁芯叠片、401-外定子圆形套环、402-外定子铁芯齿板、403-外定子铁芯齿槽；5-绝缘骨架。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～4所示，一种对插式电机定子铁芯，包括可相互对插的内定子铁芯模块1和外定子铁芯模块2；

其中，如图5和6所示，所述内定子铁芯模块1包括用于套设转子的内定子铁芯套筒101，以及以所述内定子铁芯套筒101的外壁周向设置的若干内定子铁芯齿靴柱102，所述内定子铁芯齿靴柱102包括第一内定子铁芯齿靴柱104和第二内定子铁芯齿靴柱105，所述第一内定子铁芯齿靴柱104和第二内定子铁芯齿靴柱105相互交叉布置；所述第一内定子铁芯齿靴柱104上设置有内定子铁芯齿柱103，相邻所述内定子铁芯齿柱103之间构成第一绝缘骨架限位槽106；

如图7和8所示，所述外定子铁芯模块2包括用于套设所述内定子铁芯模块1的外定子铁芯套筒201，以及以所述外定子铁芯套筒201的内壁周向设置的若干外定子铁芯齿柱202，相邻所述外定子铁芯齿柱202之间构成第二绝缘骨架限位槽203；

所述内定子铁芯齿柱103对应于所述第二绝缘骨架限位槽203；

所述外定子铁芯齿柱202对应于所述第一绝缘骨架限位槽106，且所述外定子铁芯齿柱202的顶部作用于所述第二内定子铁芯齿靴柱105的顶部；

在所述内定子铁芯齿柱103和所述外定子铁芯齿柱202上套接有规格相同的绝缘骨架5；

相互对插后，所述内定子铁芯套筒101与所述外定子铁芯套筒201互为同心圆。

作为本实施例中所述内定子铁芯模块1、所述外定子铁芯模块2和所述绝缘骨架5之间的安装方式如下：

首先将预先准备的规格相同的绝缘骨架5分别套接于所述内定子铁芯模块1上的内定子铁芯齿柱103上，以及套接于所述外定子铁芯模块2上的外定子铁芯齿柱202上；

然后保持所述内定子铁芯模块1内定子铁芯套筒101与所述外定子铁芯模块2的外定子铁芯套筒201的圆心位于同一中轴线，并且确保所述外定子铁芯齿柱202的顶部与所述第二内定子铁芯齿靴柱105的顶部对应；

最后通过施加压力，实现将所述内定子铁芯模块1与所述外定子铁芯模块2完成插接。

需要说明的是，本实施例中所述绝缘骨架5上预先缠绕有绕组。

通过上述描述可以发现，与内绕线电机设计方案相比，采用本方案的电机在生产制造中，不需要依赖昂贵复杂的特制绕线设备及工装治具，在生产装配过程中更方便，效率更高，同时成本较低，适用于自动化规模化生产。

另一方面，与整体式齿轭分离设计方案相比，采用本方案的电机在定子铁芯时，可使得绝缘骨架内铜线绕组排列更加合理紧凑，从而提高了槽满率，进一步提高电机的功率密度。

作为本实施例中所述内定子铁芯模块1和所述外定子铁芯模块2的优化，所述内定子铁芯模块1由若干内定子铁芯叠片3相互叠压而成，所述外定子铁芯模块2由若干外定子铁芯叠片4相互叠压而成。

为了确保两者尺寸规格上相对应，本实施例中所述内定子铁芯叠片3的厚度与所述外定子铁芯叠片4的厚度相同，且所述内定子铁芯叠片3的数量与所述外定子铁芯叠片4的数量相同。

如图9所示，本实施例中所述内定子铁芯叠片3包括内定子圆形套环301，以及以所述内定子圆形套环301的外壁周向设置的若干内定子铁芯齿靴302。

其中，所述内定子铁芯齿靴302包括第一内定子铁芯齿靴303和第二内定子铁芯齿靴304，所述第一内定子铁芯齿靴303和第二内定子铁芯齿靴304相互交叉布置；

在第一内定子铁芯齿靴303上设置有内定子铁芯齿板305，相邻所述内定子铁芯齿板305之间构成内定子铁芯齿槽306，各所述内定子铁芯齿槽306的规格相同；

如图5和6所示，将若干所述内定子铁芯叠片3相互叠压后；

各所述内定子圆形套环301构成所述内定子铁芯套筒101；

位于同一列的各所述内定子铁芯齿靴302构成所述内定子铁芯齿靴柱102；

具体的，位于同一列的各所述第一内定子铁芯齿靴303构成所述第一内定子铁芯齿靴柱104；

位于同一列的各所述第二内定子铁芯齿靴304构成所述第二内定子铁芯齿靴柱105；

位于同一列的各所述内定子铁芯齿板305构成所述内定子铁芯齿柱103；

位于同一列的各所述内定子铁芯齿槽306构成所述第一绝缘骨架安装槽106；

本实施例中所述内定子圆形套环301、所述内定子铁芯齿靴302和所述内定子铁芯齿板305采用钢片一体冲压成型。

如图10所示，本实施例中所述外定子铁芯叠片4包括外定子圆形套环401，以及以所述外定子圆形套环401的内壁周向设置的若干外定子铁芯齿板402，相邻所述外定子铁芯齿板402之间构成外定子铁芯齿槽403，各所述外定子铁芯齿槽403的规格相同；

如图7和8所示，将若干所述外定子铁芯叠片4相互叠压后；

各所述外定子圆形套环401构成所述外定子铁芯套筒201；

位于同一列的各所述外定子铁芯齿板402构成所述外定子铁芯齿柱202；

位于同一列的各所述外定子铁芯齿槽403构成所述第二绝缘骨架安装槽203；

本实施例中所述外定子圆形套环和所述外定子铁芯齿板采用钢片一体冲压成型。

为了确保所述内定子铁芯模块1能与所述外定子铁芯模块2实现精准装配以及使相互间的连接更牢固，本实施例将所述内定子铁芯齿靴柱102的顶部成向外凸起的弧形，对应的，将所述外定子铁芯齿柱202的顶部成向内凹陷的弧形，所述内定子铁芯齿靴柱102的顶部与所述外定子铁芯齿柱202的顶部构成滑移轨道。

所述内定子铁芯齿柱103的顶部成向外凸起的弧形，与所述第二绝缘骨架限位槽203的底壁的弧度相对应，且所述内定子铁芯齿柱103对应于所述第二绝缘骨架限位槽203的轴心位置。

需要说明的是所述内定子铁芯齿靴柱102顶部的弧度与所述外定子铁芯齿柱202顶部的弧度相同，而弧度的大小根据各所述内定子铁芯齿柱103以及所述外定子铁芯齿柱202的数量决定，关系如下：

设定所述内定子铁芯齿靴柱102的数量为n，n为大于等于2的整数，则有：

所述内定子铁芯齿柱103的数量有n/2个；

所述外定子铁芯齿柱202的数量有n/2个。

作为本方案的一个具体实施例，如图3所示，所述内定子铁芯齿靴柱102有12个，对应的，所述内定子铁芯齿柱103的数量有6个，所述外定子铁芯齿柱202的数量有6个。

相互对插后，各相邻所述内定子铁芯齿靴柱102与所述外定子铁芯齿柱202之间间距相等。

以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。