CN203504313U

CN203504313U - 定子冲片及定子

Info

Publication number: CN203504313U
Application number: CN201320571949.8U
Authority: CN
Inventors: 张小军; 史少辉
Original assignee: Hefei Kaibang Motor Co Ltd
Current assignee: Hefei Kaibang Motor Co Ltd
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2023-09-13

Abstract

本实用新型涉及无刷直流电机技术领域，特别涉及一种定子冲片及定子，所述定子冲片包括圆环状的轭部，所述轭部沿圆环径向方向朝内延伸设置冲片齿，冲片齿沿圆环周向均匀间隔布置，相邻的两个冲片齿之间构成冲片槽，所述的任意两个相邻冲片齿的齿宽相异。还涉及一种由该定子冲片制成的定子，包括定子铁芯、骨架以及线圈，所述的定子铁芯由定子冲片叠压而成，定子铁芯外设置有骨架，定子铁芯的齿上绕制有线圈且各齿上线圈的漆包线长度相等。通过改变冲片齿的齿宽，使得定子冲片叠压而成的定子铁芯不再对称布置，消除了启动转矩死点，同时还会减少一定的齿槽转矩，降低噪音。

Description

定子冲片及定子

技术领域

本实用新型涉及无刷直流电机技术领域，特别涉及一种定子冲片及定子。

背景技术

无刷直流电机以调速范围宽、过载能力强、中低速转矩性能优异、效率高、寿命长等优点已经开始广泛用于各种家用电器、高科技设备上。目前空调用的无刷直流电机最常见的都是三相六状态，定子铁芯为12槽或18槽，转子为注塑铁氧体或铁氧体磁瓦制成，图1是构成定子铁芯的定子冲片结构示意图，定子冲片齿是等宽的。这种电机存在如下不足：

1、噪音大。由于转子为永磁体构成，在电机不通电的状态下，永磁体与有槽的定子铁芯相互作用产生齿槽转矩使得转子有一种沿着某一特定方向与定子对齐的趋势，当转子结构尺寸、定子铁芯齿槽结构尺寸一定时，齿槽转矩的大小就随着转子在定子铁芯中位置的不同而发生改变。这样，在电机正常工作时，电机的瞬时输出力矩受齿槽转矩的影响不再是一个定值，而是围绕着某一个值上下浮动，即转矩波动。转矩波动所带来的直接后果就是电机产生振动和噪音，特别是该电机配置三叶轴流负载时，会突出产生45*n（n=2、3、4、5、6、7、8）Hz的噪音，其峰值甚至达到整机的总分贝。

2、存在启动转矩死点。以现有技术中的无刷直流电机为例，在电机通电启动时，它的三相线圈中的两相同时加上电压，电机转子正好处在两边电磁力矩相等（事实上是不可能绝对相对，只是差值过小，以至于不足以驱动转子转动）的位置时，就无法启动。当控制电机以小电流工作时，由于力差更小，所以启动转矩死点更宽。而电磁力矩差值过小主要就是因此定子冲片的结构是对称的，其齿宽都是相等的。

实用新型内容

本实用新型的首要目的在于提供一种定子冲片，由其构成的永磁无刷直流电机噪音小、转矩脉动小、工作可靠。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种定子冲片，包括圆环状的轭部，所述轭部沿圆环径向方向朝内延伸设置冲片齿，冲片齿沿圆环周向均匀间隔布置，相邻的两个冲片齿之间构成冲片槽，所述的任意两个相邻冲片齿的齿宽相异。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：通过改变冲片齿的齿宽，使得定子冲片叠压而成的定子铁芯不再对称布置，消除了启动转矩死点，同时还会减少一定的齿槽转矩，降低噪音。

本实用新型的另一个目的在于提供一种定子，噪音小、工作可靠。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种采用所述的定子冲片制成的定子，包括定子铁芯、骨架以及线圈，所述的定子铁芯由定子冲片叠压而成，定子铁芯外设置有骨架，定子铁芯的齿上绕制有线圈且各齿上线圈的漆包线长度相等。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：通过改变齿宽，使得定子冲片叠压而成的定子铁芯不再对称布置，消除了启动转矩死点，减少一定的齿槽转矩，降低噪音；同时，各齿上绕线长度相等保证电机正常工作。

附图说明

图1是现有技术的定子冲片结构示意图；

图2是本实用新型的定子冲片结构示意图，为便于观察，图中大、中、小齿的尺寸相差较大；

图3是本实用新型与现有技术齿宽对比，虚线部分为现有技术中的齿宽，实线为本实用新型的齿宽；

图4是本实用新型上骨架的立体结构图；

图5是本实用新型下骨架的立体结构图；

图6是图4的另一个视角立体结构图；

图7是现有技术的定子制成的电机噪音频谱测试图；

图8是本实用新型的定子制成的电机噪音频谱测试图。

具体实施方式

下面结合图2至图8，对本实用新型做进一步详细叙述。

参阅图2，一种定子冲片，包括圆环状的轭部11，所述轭部11沿圆环径向方向朝内延伸设置冲片齿12，冲片齿12沿圆环周向均匀间隔布置，相邻的两个冲片齿12之间构成冲片槽13，所述的任意两个相邻冲片齿12的齿宽相异。这里，将任意的两个相邻冲片齿12的齿宽设置成不相等，就是为了打破原有的对称设计，改变电机齿槽转矩，这里需要注意的是，各冲片齿12的齿宽的尺寸相异，只是较小的差异。

作为本实用新型的优选方案，这里选择大、中、小三种尺寸的齿宽。所述的冲片槽13的个数为三的倍数，便于布置大、中、小齿，如小一点的电机其冲片槽13有12个或18个，大一点的电机其冲片槽13有36个或者更多。方便布置大中小齿，使得大中小齿的总数相等。所述的冲片齿12包括大齿121、中齿122和小齿123，大、中、小齿121、122、123沿圆环周向依次重复布置，即按顺时针或者逆时针方向，大-中-小-大-中-小这样重复布置。

参阅图3，所述中齿122的齿宽D2等于大齿121齿宽D1与小齿123齿宽D3之和的一半，即大、中、小齿121、122、123的齿宽呈等差数列布置，数学表达式为D2=（D1+D3）/2。为了便于绕线以及线圈不至于从定子铁芯的齿上滑落，大、中、小齿121、122、123的悬置端呈T型，这里需要注意的是，，大、中、小齿121、122、123的齿宽相异，仅指的是齿身部分，其悬置端的轮廓是相吻合的。为便于理解，图3中将现有技术的和本实用新型的定子冲片放在一起，用于比较，图中本实用新型的中齿122齿宽即为现有技术中的齿宽，大、小齿121、123齿宽分别大于、小于现有技术中的齿宽，从图中也可以看出，仅齿宽部分做了改动，每个齿的悬置端依然对称设置。所述轭部11的外周设置有一个定位缺口14，便于定子冲片10叠压成定子铁芯时和定子绕线时定位。

一种采用上述定子冲片制成的定子，包括定子铁芯、骨架20以及线圈，所述的定子铁芯由定子冲片10叠压而成，定子铁芯外设置有骨架20，骨架20的作用是防止漆包线与定子铁芯直接接触，防止漆包线的绝缘层受损。定子铁芯的齿上绕制有线圈且各齿上线圈的漆包线长度相等，保证电机正常工作。

作为本实用新型的优选方案，这里构成所述定子铁芯的定子冲片优选如下方案：所述的冲片槽13的个数为三的倍数，所述的冲片齿12包括大齿121、中齿122和小齿123，大、中、小齿121、122、123沿圆环周向依次重复布置。所述中齿122的齿宽D2等于大齿121齿宽D1与小齿123齿宽D3之和的一半，大、中、小齿（121、122、123）的悬置端轮廓相吻合且呈T型；所述轭部11的外周设置有一个定位缺口14。

参阅图4至图6，为了便于骨架20的装备，所述的骨架20由上、下骨架20a、20b构成，所述上、下骨架20a、20b均包括与所述轭部11相吻合的骨架本体21，这里所说的相吻合是两者的内轮廓相一致，轭部11的外圆周可大于或等于骨架本体21的外圆周。骨架本体21沿其本身径向方向朝内延伸设置多个骨架齿22，骨架齿22与所述冲片齿12的数量、位置相吻合，所述骨架齿22的齿宽均与所述的大齿121宽度相吻合；相邻骨架齿22间构成骨架槽23。这里巧妙地将骨架齿22的齿宽设置成等宽，即起到包裹定子铁芯保护漆包线的作用，又能使得绕制在各骨架齿22上的漆包线长度相一致。

上、下骨架20a、20b对定子铁芯的包裹通过如下方案布置而成：所述上骨架20a的骨架槽的边缘向下骨架20b一侧顺延设置构成对定子铁芯齿的包裹，其顺延距离与定子铁芯的厚度相吻合；所述下骨架20b的骨架槽的边缘向上骨架20a一侧顺延设置构成对上骨架20a延伸段的包裹。

另外，所述上、下骨架20a、20b远离彼此的一侧设置有凸起，所述的凸起包括设置在骨架齿22悬置端的第一凸起24和设置在骨架本体21上的第二凸起25。第一、二凸起24、25的布置方便绕线、走线，第一、二凸起24、25的具体形状和布置位置根据定子的工艺而定，这里不再赘述。

参阅图7、图8，为了体现本实用新型的有益效果，这里对现有的等齿宽定子和本实用新型的不等齿宽定子制成的电机进行了噪声频谱测试。其中图7是采用普通的等齿宽定子冲片制成的电机，电机装入空调负载后，用频谱测试仪测试整机的负载噪音，从测试结果图中的我们可以明确看出，在360Hz时出现噪音峰值，现场能够明显听出整机有异音，人耳感觉不舒服，当然，不是所有的电机进行测试时都是360Hz出现峰值，如背景技术部分所描述的那样，一般容易出现峰值的频率为45*n（n=2、3、4、5、6、7、8）Hz。图8是采用不等齿宽定子冲片制成的电机，与前者为同一款负载，仅齿宽发生改变，用频谱测试仪测试整机的负载噪音，从测试结果中我们可以明确看出，不再有峰值出现，另外整机噪音总分贝值下降5.67dB。通过测试我们可以得知，通过设置不等齿宽，不仅消除了峰值噪音，还使得总分贝值下降，有效改善噪音。

Claims

1.一种定子冲片，包括圆环状的轭部（11），所述轭部（11）沿圆环径向方向朝内延伸设置冲片齿（12），冲片齿（12）沿圆环周向均匀间隔布置，相邻的两个冲片齿（12）之间构成冲片槽（13），其特征在于：所述的任意两个相邻冲片齿（12）的齿宽相异。

2.如权利要求1所述的定子冲片，其特征在于：所述的冲片齿（12）包括大齿（121）、中齿（122）和小齿（123），大、中、小齿（121、122、123）沿圆环周向依次重复布置。

3.如权利要求2所述的定子冲片，其特征在于：所述中齿（122）的齿宽D2等于大齿（121）齿宽D1与小齿（123）齿宽D3之和的一半，大、中、小齿（121、122、123）的悬置端轮廓相吻合且呈T型；所述轭部（11）的外周设置有一个定位缺口（14）。

4.一种采用权利要求1所述的定子冲片制成的定子，其特征在于：包括定子铁芯、骨架（20）以及线圈，所述的定子铁芯由定子冲片（10）叠压而成，定子铁芯外设置有骨架（20），定子铁芯的齿上绕制有线圈且各齿上线圈的漆包线长度相等。

5.如权利要求4所述的定子，其特征在于：所述的冲片齿（12）包括大齿（121）、中齿（122）和小齿（123），大、中、小齿（121、122、123）沿圆环周向依次重复布置。

6.如权利要求5所述的定子，其特征在于：所述中齿（122）的齿宽D2等于大齿（121）齿宽D1与小齿（123）齿宽D3之和的一半，大、中、小齿（121、122、123）的悬置端轮廓相吻合且呈T型；所述轭部（11）的外周设置有一个定位缺口（14）。

7.如权利要求5或6所述的定子，其特征在于：所述的骨架（20）由上、下骨架（20a、20b）构成，所述上、下骨架（20a、20b）均包括与所述轭部（11）相吻合的骨架本体（21），骨架本体（21）沿其本身径向方向朝内延伸设置多个骨架齿（22），骨架齿（22）与所述冲片齿（12）的数量、位置相吻合，所述骨架齿（22）的齿宽均与所述的大齿（121）宽度相吻合；相邻骨架齿（22）间构成骨架槽（23）。

8.如权利要求7所述的定子，其特征在于：所述上骨架（20a）的骨架槽的边缘向下骨架（20b）一侧顺延设置构成对定子铁芯齿的包裹，其顺延距离与定子铁芯的厚度相吻合；所述下骨架（20b）的骨架槽的边缘向上骨架（20a）一侧顺延设置构成对上骨架（20a）延伸段的包裹。

9.如权利要求8所述的定子，其特征在于：所述上、下骨架（20a、20b）远离彼此的一侧设置有凸起，所述的凸起包括设置在骨架齿（22）悬置端的第一凸起（24）和设置在骨架本体（21）上的第二凸起（25）。