CN108092426A - 定子冲片及定子铁心 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动机中的定子装置技术领域，尤其涉及一种定子冲片及定子铁心。定子冲片包括冲片本体；冲片本体为中心开设有通孔的圆形片状结构件；冲片本体的外边缘开设有多个开口朝外的外径槽，且多个外径槽沿冲片本体的外边缘依次排布；多个外径槽用于供冷却介质通过。定子铁心包括多个大小和形状均相同的上述定子冲片，多个冲片本体依次层叠固定为整体；多个冲片本体上的多个外径槽均一一对应，且每个外径槽均与对应的外径槽连通。上述定子冲片及定子铁心能够加大冷却介质与定子的接触面积，使得定子铁心上产生的热量能够更加及时地被冷却介质带出，以较好地降低电机的温升，提高电机的性能。
Description
技术领域
本发明涉及电动机中的定子装置技术领域，尤其涉及一种定子冲片及定子铁心。
背景技术
随时电力行业的发展，电动机在国内外的应用也越来越广泛；其中，电机的温升是限制电机转速的主要因素。
然而，对传统电机的通风散热主要是靠内腔通风进入气隙及外腔上的散热筋通风或外界加冷却装置，对电机进行冷却降温，降低温升，这些降温方式降温效果有限，不能有效地降低电机内部的温升。尤其是对于转速高，功率密度高，体积小的超高速电机，温升的控制更是至关重要。
综上，如何克服现有的电机的定子铁心的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定子冲片及定子铁心，以缓解现有技术中的电机的定子铁心存在的温升得不到有效控制的技术问题。
本发明提供的定子冲片包括冲片本体，所述冲片本体为中心开设有通孔的圆形片状结构件。
所述冲片本体的外边缘开设有多个开口朝外的外径槽，且多个所述外径槽沿所述冲片本体的外边缘依次排布；多个所述外径槽用于供冷却介质通过。
优选的，作为一种可实施方式，每相邻两个外径槽之间均设置有一个外径齿，且其中一个所述外径齿上开设有定位槽，所述定位槽用于定位。
优选的，作为一种可实施方式，每个所述外径齿上均开设有过流通孔，所述过流通孔用于供冷却介质通过。
优选的，作为一种可实施方式，所述冲片本体的内边缘处开设有多个内径槽，且多个所述内径槽沿所述冲片本体的内边缘依次排布；所述内径槽包括线槽、过流槽和固定槽，所述过流槽远离所述冲片本体的圆心的一端与所述线槽连通，所述过流槽靠近所述圆心的一端与所述固定槽连通，所述固定槽靠近所述圆心的一端开口设置；所述线槽用于安装定子电磁线，所述过流槽用于通过冷却介质，所述固定槽用于安装槽楔。
优选的，作为一种可实施方式，多个所述内径槽的形状和大小均相同，且多个所述内径槽沿所述冲片本体的内边缘均匀分布；多个所述外径槽的形状和大小均相同，且多个所述外径槽沿所述冲片本体的外边缘均匀分布。
优选的，作为一种可实施方式，所述外径槽的个数比所述内径槽的个数多一个。
优选的，作为一种可实施方式，所述冲片本体的厚度小于0.35毫米。
优选的，作为一种可实施方式，所述冲片本体的厚度为0.2毫米。
优选的，作为一种可实施方式，所述冲片本体为硅钢片。
相应的，本发明还提供了一种定子铁心，包括上述定子冲片；多个所述冲片本体的大小和形状均相同，且多个所述冲片本体依次层叠固定为整体；多个所述冲片本体上的多个外径槽均一一对应，且每个所述外径槽均与对应的所述外径槽连通。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明提供的定子冲片，分析其结构可知：上述定子冲片主要由冲片本体组成；冲片本体为中心开设有通孔的圆形片状结构件，在冲片本体的外边缘处开设有多个开口朝外的外径槽，冷却介质能够由外径槽穿过冲片本体。
分析上述结构的具体连接方式和位置关系可知：因定子铁心的外面包裹有机座，故冲片本体与机座在外径槽的位置会形成通道；又因定子铁心是用多个冲片本体叠压而成的，故在电机运转时，可以向定子铁心的一端注入冷却介质，被注入的冷却介质能够穿过由冲片本体上的外径槽与机座形成的通道，最终由定子铁心的另一端流出。
显然，相对于传统的定子冲片而言，本发明提供的定子冲片因增加了外边缘通道，使得由定子冲片组成的定子铁心的外边缘能够与冷却介质而达到为定子铁心的边缘降温的目的，同时，流经该通道的冷却介质还能为机座降温，使得由定子铁心产生的热量能够传递给机座并通过机座散发出去。
因此，本发明提供的定子冲片能够加大冷却介质与定子的接触面积，使得定子铁心上产生的热量能够更加及时地被冷却介质带出，以较好地降低电机的温升，提高电机的性能。
本发明还提供了一种定子铁心，其包括有多个依次层叠排布的上述定子冲片，多个冲片本体的大小和形状完全相同，且多个冲片本体依次层叠固定为整体；多个冲片本体上的多个外径槽均一一对应，且每个外径槽均与对应的外径槽连通。
显然，本发明提供的定子铁心因包括有上述定子冲片，多个冲片本体上的多个外径槽分别一一对应，且每个冲片本体上的多个外径槽均与其他冲片本体上与其相对应的外径槽连通，使得冷却介质能够顺利通过每片冲片本体上的每个外径槽；进而，使得定子铁心能够发挥上述定子冲片的所有优点，能够较好地降低电机的温升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的定子冲片的正视结构示意图；
图2为图1中A部分的放大结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的定子冲片的正视结构示意图；
图4为图3中B部分的放大结构示意图。
图标：1－冲片本体；11－内径槽；111－线槽；112－过流槽；113－固定槽；12－外径槽；13－外径齿；131－定位槽；132－过流通孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例一
参见图1和图2，本实施例一提供了一种定子冲片，包括冲片本体1，所述冲片本体1为中心开设有通孔的圆形片状结构件；所述冲片本体1的外边缘开设有多个开口朝外的外径槽12，且多个所述外径槽12沿所述冲片本体1的外边缘依次排布；多个所述外径槽12用于供冷却介质通过。
分析上述结构的具体连接方式和位置关系可知：因定子铁心的外面包裹有机座，故冲片本体与机座在外径槽12的位置会形成通道；又因定子铁心是用多个冲片本体1叠压而成的，故在电机运转时，可以向定子铁心的一端注入冷却介质，被注入的冷却介质能够穿过由冲片本体1上的外径槽12与机座形成的通道，最终由定子铁心的另一端流出。
显然，相对于传统的定子冲片而言，本发明提供的定子冲片因增加了外边缘通道，使得由定子冲片组成的定子铁心的外边缘能够与冷却介质而达到为定子铁心的边缘降温的目的，同时，流经该通道的冷却介质还能为机座降温，使得由定子铁心产生的热量能够传递给机座并通过机座散发出去。
因此，本发明提供的定子冲片能够加大冷却介质与定子的接触面积，使得定子铁心上产生的热量能够更加及时地被冷却介质带出，以较好地降低电机的温升，提高电机的性能。
实施例二
本实施例二提供了一种定子冲片，同时也采用了上述实施例一中的定子冲片的技术结构关系；例如：本实施例二提供了一种定子冲片，包括冲片本体1，所述冲片本体1为中心开设有通孔的圆形片状结构件；所述冲片本体1的外边缘开设有多个开口朝外的外径槽12，且多个所述外径槽12沿所述冲片本体1的外边缘依次排布；多个所述外径槽12用于供冷却介质通过(另参见上述实施例一中的图1和图2)。
本实施例二提供的定子冲片，其与实施例一中的定子冲片的主要结构相同；但是本实施例二提供的定子冲片还涉及了具体的结构设计。本实施例二与上述实施例一不同的是：本实施例二中的定子冲片，其对具体结构有了更多的具体结构特点；例如：增加了一些技术特征，并对冲片本体1的具体结构进行了进一步的限定。
有关本实施例二的技术方案的具体结构以及技术效果如下：
具体结构中，将每相邻两个外径槽12之间的部分定义为外径齿13，并在其中一个外径齿13上开设定位槽131，以形成定位标记，便于叠压时查看对冲片本体的相对位置。
为了进一步扩大冷却介质与定子铁心的接触面积，在每个外径齿13上均开设一个过流通孔132；这样，冷却介质就还可通过过流通孔132穿过冲片本体1，并最终穿过整个定子铁心。
优选的，参见图3和图4，在冲片本体1的内边缘处开设有多个内径槽11，并将多个内径槽11沿冲片本体1的内边缘依次排布。将内径槽11分为线槽111、过流槽112和固定槽113，过流槽112远离冲片本体1的圆心的一端与线槽111连通，过流槽112靠近圆心的一端与固定槽113连通，固定槽113靠近圆心的一端开口设置；线槽111用于安装定子电磁线，过流槽112用于通过冷却介质，固定槽113用于安装槽楔。
显然，冲片本体1上内径槽11内可以安装定子电磁线，并具有安装槽楔以防止定子电磁线从槽口漏出的部分；其中，内径槽11安装定子电磁线的部分位于内径槽11的槽底部，并将其定义为线槽111；内径槽11安装槽楔的部分位于内径槽11的槽顶部，并将其定义为固定槽113；此外，在线槽111和固定槽113之间还设置有过流槽112。故在电机运转时，被注入的冷却介质能够依次穿过每个定子冲片上的过流槽112，最终由定子铁心的另一端流出；在此过程中，冷却介质能够更加充分地与定子铁心的内部结构接触；进而，定子齿部和轭部，以及电机的气隙处的温度都有一定程度的降低，同时，转子上的温度也会有所降低；从而，能够较好地降低电机的温升，提高电机的性能。
优选的，将多个内径槽11设置成相同的形状和大小，并将多个内径槽11沿冲片本体1的内边缘均匀分布；同时，将多个外径槽12也设置为相同的形状和大小，并将多个外径槽12沿冲片本体1的外边缘均匀分布。如此，就使得冷却介质能够在圆周方向均匀地流入每个内径槽11和每个外径槽12内，进而，定子铁心的各个位置就能更加趋于相等的温升，效果更好。
在此基础上，将冲片本体上的外径槽12的个数设置为比内径槽11的个数多一个，以使得内径槽11能够形成沿定子铁心的中心轴延伸的凹槽时，外径槽12能够形成以定子铁心的中心轴为中心轴的螺旋槽，做结构限定；进而，增加流经外径槽12的冷却介质与定子铁心的接触面积。
具体加工时，将若干个相邻的冲片本体1压合固定为一组冲片组，且所有的冲片本体1上的外径槽12均一一对应，所有冲片本体上的内径槽11也均一一对应；每组冲片组中的冲片本体1上的外径槽12分别与对应的两个外径槽12重合，同一组中的冲片本体1相互固定在一起之后，再依次将冲片组相互固定；在两组冲片组相互固定之前冲片本体1上的外径槽12都是重合的，在此基础上，先将其中一个冲片组以定子的中心轴为中心轴相对另一个冲片组旋转一定的角度，以使得两组冲片组中的相对应的内径槽11完全重合，并使得两组冲片组的外径槽12稍错开，然后再加以固定；此时，组成定子铁心的所有的冲片本体1上的内径槽11仍然可形成一个沿定子中心轴的长度方向延伸的凹槽，而外径槽12则会形成以定子中心轴为中心轴的螺旋式凹槽，还能增加流经外径槽12的冷却介质与定子铁心的接触面积，更好地降低电机的温升。
优选的，将内径槽11设置为36个，并将外径槽12设置为37个；这样，相邻两组冲片组只需相对旋转10度即可，便于测量。
优选的，将冲片本体1的厚度设置为小于0.35毫米，相对于传统的采用厚度为0.5毫米的冲片本体1而言；本实施例二提供的冲片本体1，涡流损耗更小，即铁损更小，有降低电机温度的作用。
进一步的，综合加工时的可行性以及定子产生的铁损，可将冲片本体1的厚度设置为0.2毫米。
优选的，将冲片本体1采用硅钢片制造，硅钢片成分为含碳量极低的硅铁软磁合金，加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效；进而，降低电机的温升。
实施例三
相应的，本实施例三提供了一种定子铁心，其包括多个上述实施例二中涉及的定子冲片(该定子冲片的具体结构不再一一赘述)；多个所述冲片本体1的大小和形状均相同，且多个所述冲片本体1依次层叠固定为整体；多个所述冲片本体1上的多个外径槽12均一一对应，且每个所述外径槽12均与对应的所述外径槽12连通(另参见上述实施例一中的图1和图2)。
显然，本实施例三提供的定子铁心因包括有上述定子冲片，多个冲片本体1上的多个外径槽12分别一一对应，且每个冲片本体1上的多个外径槽12均与其他冲片本体1上与其相对应的外径槽12连通，使得冷却介质能够顺利通过每片冲片本体1上的每个外径槽12；进而，使得定子铁心能够发挥上述定子冲片的所有优点，能够较好地降低电机的温升。
综上所述，本发明实施例公开了一种定子冲片及定子铁心，其克服了传统的定子铁心的诸多技术缺陷。本发明实施例提供的定子冲片及定子铁心，能够加大冷却介质与定子的接触面积，使得定子铁心上产生的热量能够更加及时地被冷却介质带出，以较好地降低电机的温升，提高电机的性能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种定子冲片，其特征在于，包括冲片本体，所述冲片本体为中心开设有通孔的圆形片状结构件；
所述冲片本体的外边缘开设有多个开口朝外的外径槽，且多个所述外径槽沿所述冲片本体的外边缘依次排布；多个所述外径槽用于供冷却介质通过。
2.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于，每相邻两个外径槽之间均设置有一个外径齿，且其中一个所述外径齿上开设有定位槽，所述定位槽用于定位。
3.根据权利要求2所述的定子冲片，其特征在于，每个所述外径齿上均开设有过流通孔，所述过流通孔用于供冷却介质通过。
4.根据权利要求1－3任一项所述的定子冲片，其特征在于，所述冲片本体的内边缘处开设有多个内径槽，且多个所述内径槽沿所述冲片本体的内边缘依次排布；所述内径槽包括线槽、过流槽和固定槽，所述过流槽远离所述冲片本体的圆心的一端与所述线槽连通，所述过流槽靠近所述圆心的一端与所述固定槽连通，所述固定槽靠近所述圆心的一端开口设置；所述线槽用于安装定子电磁线，所述过流槽用于通过冷却介质，所述固定槽用于安装槽楔。
5.根据权利要求4所述的定子冲片，其特征在于，多个所述内径槽的形状和大小均相同，且多个所述内径槽沿所述冲片本体的内边缘均匀分布；多个所述外径槽的形状和大小均相同，且多个所述外径槽沿所述冲片本体的外边缘均匀分布。
6.根据权利要求5所述的定子冲片，其特征在于，所述外径槽的个数比所述内径槽的个数多一个。
7.根据权利要求1－3任一项所述的定子冲片，其特征在于，所述冲片本体的厚度小于0.35毫米。
8.根据权利要求7所述的定子冲片，其特征在于，所述冲片本体的厚度为0.2毫米。
9.根据权利要求7所述的定子冲片，其特征在于，所述冲片本体为硅钢片。
10.一种定子铁心，其特征在于，包括多个如权利要求1－9任一项所述的定子冲片；多个所述冲片本体的大小和形状均相同，且多个所述冲片本体依次层叠固定为整体；多个所述冲片本体上的多个外径槽均一一对应，且每个所述外径槽均与对应的所述外径槽连通。
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