CN104009560A - 电机定子及具有该电机定子的电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机定子及具有该电机定子的电机，电机定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括磁轭、自所述磁轭向内延伸的多个齿以及相邻的两个所述齿之间的沟槽，所述定子绕组具有多个线圈，所述磁轭和多个所述齿为分体式结构，多个所述齿各自通过连接结构与所述磁轭连接，所述沟槽的槽口位于多个所述齿的外周面上，各所述线圈通过所述槽口缠绕在两个所述沟槽之间的所述齿上。本发明的电机定子，将原来从定子内侧槽口嵌线的下线方式，改为从多个齿的外侧绕线的下线方式，可以实现电机定子下线全面自动化，从而能够大大提高电机下线效率，同时降低工人的劳动强度。

Description

电机定子及具有该电机定子的电机

技术领域

本发明涉及电机领域，特别是涉及一种电机定子及具有该电机定子的电机。

背景技术

如图1所示，现有的三相18槽6极变频定子的定子铁芯1包括磁轭1a、自磁轭1a径向向内延伸的多个齿1b和相邻的两个齿1b之间的沟槽，磁轭1a和多个齿1b为一体结构。如图2所示，这种电机定子的下线方式是U、V、W相绕组分开下线，即：先将U相绕组的三个线圈2分别嵌入第2、第17沟槽，第5、第8沟槽和第11、第14沟槽，下完U相绕组后对U相绕组进行整形，然后将V相绕组的三个线圈3分别嵌入第3、第6沟槽，第9、第12沟槽和第15、第18沟槽，对V相绕组进行整形，最后将W相绕组的三个线圈4分别嵌入第1、第4沟槽，第7、第10沟槽和第13、第16沟槽，然后进行反复的整形，来满足定子要求。

由于沟槽的槽口位于电机定子的内周面上，因此此种分布绕组下线方式是从定子内侧嵌入沟槽中，工艺性非常复杂，生产效率很低，而且需要大量的操作和搬运工人，不利于自动化生产。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电机定子，其可以实现自动下线，以提高生产效率，降低工人的劳动强度。本发明所要解决的另一个技术问题在于，提供一种具有该电机定子的电机。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种电机定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括磁轭、自所述磁轭向内延伸的多个齿以及相邻的两个所述齿之间的沟槽，所述定子绕组具有多个线圈，所述磁轭和多个所述齿为分体式结构，多个所述齿各自通过连接结构与所述磁轭连接，所述沟槽的槽口位于多个所述齿的外周面上，各所述线圈通过所述槽口缠绕在两个所述沟槽之间的所述齿上。

在其中一个实施例中，多个所述齿包括：

多个第一齿，多个所述第一齿沿所述磁轭圆周方向均布，且各所述第一齿沿所述磁轭径向延伸；以及

多个第二齿，所述第二齿与所述第一齿间隔排列，且各所述第二齿为弯曲形，各所述第二齿和与该第二齿相邻的两个所述第一齿之间形成所述沟槽，且所述沟槽包括远离所述磁轭侧的内沟槽和靠近所述磁轭侧的外沟槽；

各所述线圈缠绕在相邻的两个所述内沟槽之间的所述第二齿上，或者缠绕在相邻的所述内沟槽和所述外沟槽之间的所述第二齿上，或者缠绕在相邻的两个所述外沟槽之间的所述第二齿上。

在其中一个实施例中，所述第二齿包括：

第一段部，所述第一段部沿所述磁轭圆周方向延伸；

第二段部，所述第二段部自所述第一段部一端向靠近所述磁轭侧延伸，所述第二段部、所述第一段部和所述第一齿形成所述外沟槽；

第三段部，所述第三段部自所述第一段部另一端向远离所述磁轭侧延伸；以及

第四段部，所述第四段部自所述第三段部的端部向所述第二段部侧延伸，所述第四段部、所述第三段部、所述第一段部和所述第一齿形成所述内沟槽。

在其中一个实施例中，所述第二段部的中心线与靠近该第二段部的所述第一齿的中心线平行，所述第三段部的中心线与靠近该第三段部的所述第一齿的中心线平行。

在其中一个实施例中，所述第二齿的所述第四段部和与该第二齿相邻的两个所述第一齿连接成一体。

在其中一个实施例中，多个所述第一齿中，其中一个所述第一齿两侧的所述第二齿成非对称设置，其余所述第一齿两侧的所述第二齿成对称设置。

在其中一个实施例中，所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第一相绕组的多个所述线圈缠绕在相邻的两个所述内沟槽之间的所述第二齿上，所述第二相绕组的多个所述线圈缠绕在相邻的所述内沟槽和所述外沟槽之间的所述第二齿上，所述第三相绕组的多个所述线圈缠绕在相邻的两个所述外沟槽之间的所述第二齿上。

在其中一个实施例中，多个所述第一齿中，1/3数量的所述第一齿两侧的所述第二齿成非对称设置，该1/3数量的所述第一齿沿所述磁轭圆周方向均布，其余所述第一齿两侧的两个所述第二齿成对称设置。

在其中一个实施例中，所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第一相绕组的多个所述线圈中的一部分缠绕在相邻的两个所述内沟槽之间的所述第二齿上，另一部分缠绕在相邻的两个所述外沟槽之间的所述第二齿上，所述第二相绕组的多个所述线圈中的一部分缠绕在相邻的两个所述内沟槽之间的所述第二齿上，另一部分缠绕在相邻的所述内沟槽和所述外沟槽之间的所述第二齿上，所述第三相绕组的多个所述线圈中的一部分缠绕在相邻的所述内沟槽和所述外沟槽之间的所述第二齿上，另一部分缠绕在相邻的两个所述外沟槽之间的所述第二齿上。

在其中一个实施例中，所述连接结构包括设置于所述齿靠近所述磁轭侧一端的T形卡头和设置于所述磁轭上的与所述卡头相配合的T形卡槽。

与现有技术相比，本发明的电机定子及具有该电机定子的电机，由于磁轭和多个齿为分体式结构，沟槽的槽口位于多个齿的外周侧面上，各线圈通过槽口缠绕在两个沟槽之间的齿上，这样，将原来从定子内侧槽口嵌线的下线方式，改为从多个齿的外侧绕线的下线方式，可以实现电机定子下线全面自动化，从而能够大大提高电机下线效率，同时降低工人的劳动强度。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为现有技术中18槽6极变频定子的结构示意图；

图2为图1中所示18槽6极变频定子绕组图；

图3为本发明实施例一中的电机定子的定子铁芯的整体结构示意图；

图4为图3中所示定子铁芯的多个齿的结构示意图；

图5为图3中所示定子铁芯的磁轭的结构示意图；

图6为本发明实施例一中的电机定子的绕组图；

图7为本发明实施例二中的电机定子的定子铁芯的整体结构示意图；

图8为图7中所示定子铁芯的多个齿的结构示意图；

图9为图7中所示定子铁芯的磁轭的结构示意图；

图10为本发明实施例二中的电机定子的绕组图。

图3～图10中：10、定子铁芯；20、磁轭；21、卡槽；30、齿；31、第一齿；31a、第一卡头；32、第二齿；32a、第二卡头；32b、第二段部；32c、第一段部；32d、第三段部；32e、第四段部；33、内沟槽；33a、内沟槽的槽口；34、外沟槽；34a、外沟槽的槽口；41a、41b、41c-第一相绕组的线圈；42a、42b、42c-第二相绕组的线圈；43a、43b、43c-第三相绕组的线圈。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的电机定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括磁轭、自所述磁轭向内延伸的多个齿以及相邻的两个所述齿之间的沟槽，所述定子绕组具有多个线圈，所述磁轭和多个所述齿为分体式结构，所述沟槽的槽口位于多个所述齿的外周面上，各所述线圈通过所述槽口缠绕在两个所述沟槽之间的所述齿上，并嵌入两个所述沟槽中，多个所述齿各自通过连接结构与所述磁轭连接。本发明的电机定子，由于磁轭和多个齿为分体式结构，沟槽的槽口位于多个齿的外周面上，各线圈通过槽口缠绕在两个沟槽之间的齿上，这样，将原来从多个齿内侧槽口嵌线的下线方式，改为从多个齿的外侧槽口绕线的下线方式，可以实现电机定子下线全面自动化，从而能够大大提高电机下线效率，同时降低工人的劳动强度。

下面通过三相18槽6极电机定子对本发明进行详细说明，当然，本发明的电机定子并不限于三相18槽6极电机定子，还可以是其他类型的电机定子。

实施例一

图3所示为本实施例中的电机定子的定子铁芯的整体结构示意图。如图3所示，定子铁芯10包括磁轭20、自所述磁轭20向内延伸的18个齿30和相邻的两个所述齿30之间的18个沟槽，所述磁轭20和多个所述齿30为分体式结构，多个所述齿30各自通过连接结构与所述磁轭20连接。

图4所示为本实施例中的定子铁芯的多个齿的结构示意图。结合图3和图4所示，多个所述齿30包括多个第一齿31和多个第二齿32，多个所述第一齿31沿所述磁轭20圆周方向均布，且各所述第一齿31沿所述磁轭20径向延伸，第一齿31用于通过磁力线。多个所述第二齿32与多个所述第一齿31一一间隔排列，且各所述第二齿32为弯曲形，各所述第二齿32和与该第二齿32相邻的两个所述第一齿31之间形成的沟槽包括远离所述磁轭20侧的内沟槽33和靠近所述磁轭20侧的外沟槽34。这样，定子绕组的各线圈可缠绕在相邻的两个所述内沟槽33之间的所述第二齿32上，或者缠绕在相邻的所述内沟槽33和所述外沟槽34之间的所述第二齿32上，或者缠绕在相邻的两个所述外沟槽34之间的所述第二齿32上。本实施例中的电机定子采用内外双层沟槽式结构，相较于现有技术的单层沟槽式结构，可以大大减短线圈的周长，绕组铜线也会减低，电机的材料成本也会有显著的降低；同时，由于铜损的减少，电机性能也会增加。

进一步参见图4，各所述第二齿32包括第一段部32c、第二段部32b、第三段部32d和第四段部32e，所述第一段部32c沿所述磁轭20圆周方向延伸；所述第二段部32b自所述第一段部32c一端向靠近所述磁轭20侧延伸，所述第二段部32b、所述第一段部32c和所述第一齿31形成所述外沟槽34；所述第三段部32d自所述第一段部32c另一端向远离所述磁轭20侧延伸；所述第四段部32e自所述第三段部32d的端部向所述第二段部32b侧延伸，所述第四段部32e、所述第三段部32d、所述第一段部32c和所述第一齿31形成所述内沟槽33。第二齿32采用此种结构，具有结构简单，加工方便的优点。进一步地，所述第二段部32b的中心线与靠近该第二段部32b的所述第一齿31的中心线平行，所述第三段部32d的中心线与靠近该第三段部32d的所述第一齿31的中心线平行。进一步地，所述第二齿32的所述第四段部32e和与该第二齿32相邻的两个所述第一齿31连接成一体，这样，第一齿31和第二齿32为一体结构，容易固定。

进一步参见图4，多个所述第一齿31中，3个所述第一齿31两侧的所述第二齿32成非对称设置，且该3个所述第一齿31沿所述磁轭20圆周方向均布，其余所述第一齿31两侧的两个所述第二齿32成对称设置。

图5所示为本实施例中的定子铁芯的磁轭的结构示意图。结合图4和图5所示，所述第一齿31和所述第二齿32靠近所述磁轭20侧一端分别设置有T形第一卡头31a和T形第二卡头32a，所述磁轭20上设置有与所述第一卡头31a和所述第二卡头32a相配合的T形卡槽21，所述第一齿31通过所述第一卡头31a和所述卡槽21与所述磁轭20连接，所述第二齿32通过所述第二卡头32a和所述卡槽21与所述磁轭20连接。

图6所示本实施例中的电机定子的绕组图。如图6所示，所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第一相绕组具有3个线圈41a、41b、41c，所述第一相绕组的3个线圈41a、41b、41c分别缠绕在第1与第4内沟槽33之间的第二齿32上、第7与第10内沟槽33之间的第二齿32上和第13与第16内沟槽33之间的第二齿32上；第二相绕组具有3个线圈42a、42b、42c，所述第二相绕组的3个线圈42a、42b、42c分别缠绕在第6内沟槽33与第3外沟槽34之间的第二齿32上、第12内沟槽33与第9外沟槽34之间的第二齿32上和第18内沟槽33与第15外沟槽34之间的第二齿32上；所述第三相绕组具有3个线圈43a、43b、43c，所述第三相绕组的3个线圈43a、43b、43c分别缠绕在第5与第8外沟槽34、第11与第14外沟槽34和第2与第17外沟槽34之间的所述第二齿32上。

本实施例中的电机定子的制造方法包括如下步骤：

步骤S1、将定子绕组的多个所述线圈通过所述槽口缠绕在所述沟槽之间的所述齿上。具体有以下两种绕线方式：

第一种绕线方式：三个绕线机同时绕第一相绕组的三个线圈41a、41b、41c，第一相绕组的三个线圈41a、41b、41c绕完后，三个绕线机同时绕第二相绕组的三个线圈42a、42b、42c，第二相绕组的三个线圈42a、42b、42c绕完后，然后三个绕线机同时绕第三相绕组的三个线圈43a、43b、43c。由此可见，本实施例中的电机定子由于采用了上述结构，可以实现电机定子自动化绕线，从而能够大大提高电机下线效率，同时降低工人的劳动强度。

第二种绕线方式：三个绕线机分阶段、同时绕线，具体如下：参见图6，先用第1个绕线机绕第一相绕组的线圈41a，线圈41a绕线完成后，线圈41a的第1个绕线头从非引出线端过线，绕第一相绕组的线圈41b，同时第2个绕线机绕第二相绕组的线圈42a，线圈42a绕线完成后，第2个绕线头从非引出线端过线，绕第二相绕组的线圈42b，此时第1个绕线头已经从绕第7与第10外沟槽34之间的第二齿过渡到绕第13与第16内沟槽33之间的齿，同时第3个绕线机绕第三相绕组的线圈43a，此时三个绕线头同时工作，这样依次交替完成绕线和下线工作，此种绕线方式完成的只有6个线头，非常有利于自动化和质量的稳定。

步骤S2、线圈缠绕完成后，将多个所述齿与所述磁轭20通过连接结构连接起来。

由此可见，本发明的电机定子由于采用了上述结构，可以实现电机定子全面自动化绕线，绕线的速度相当于集中绕组的效率，能够提高电机下线效率，降低工人的劳动强度；而且，线圈的周长减短，绕组铜线也会减低，电机的材料成本也会有显著的降低；同时，由于铜损的减少，电机性能也会增加。

实施例二

如图7～9所示，本实施例中的电机定子与实施例一不同的是，本实施例中的电机定子的多个所述第一齿31中，其中一个所述第一齿31两侧的所述第二齿32成非对称设置，其余所述第一齿31两侧的所述第二齿32成对称设置。

图10所示本实施例中的电机定子的绕组图。如图10所示，所述第一相绕组的3个线圈41a、41b、41c分别缠绕在第1与第4内沟槽33之间的第二齿32上、第7与10外沟槽34之间的第二齿32上和第13与第16内沟槽33之间的第二齿32上，所述第二相绕组的3个线圈42a、42b、42c分别缠绕在18内沟槽33与15外沟槽34之间的所述第二齿32上、第9与第12内沟槽之间的所述第二齿32上和第6与第3外沟槽34之间的所述第二齿32上，所述第三相绕组的3个线圈43a、43b、43c分别缠绕第2与第17外沟槽34之间的所述第二齿32上、第11与第14外沟槽34之间的所述第二齿32上和第5与第8内沟槽33之间的所述第二齿32上。

本实施例中的电机定子的绕线方法如下：三个绕线机同时绕线圈41a、线圈43c和线圈42b，线圈41a、线圈43c和线圈42b绕完后，再绕线圈41c，然后三个绕线机同时绕线圈42c、线圈41b和线圈43b，最后分别再绕线圈42a和线圈43a。

由此可见，本发明的电机定子由于采用了上述结构，可以实现电机定子全面自动化绕线，绕线的速度相当于集中绕组的效率，能够提高电机下线效率，降低工人的劳动强度；而且，线圈的周长减短，绕组铜线也会减低，电机的材料成本也会有显著的降低；同时，由于铜损的减少，电机性能也会增加。

本发明还提供了一种电机，包括上述实施例中的电机定子。电机由于采用了上述电机定子，可以降低电机成本，提高电机性能和稳定性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种电机定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括磁轭、自所述磁轭向内延伸的多个齿以及相邻的两个所述齿之间的沟槽，所述定子绕组具有多个线圈，其特征在于，

所述磁轭和多个所述齿为分体式结构，多个所述齿各自通过连接结构与所述磁轭连接，所述沟槽的槽口位于多个所述齿的外周面上，各所述线圈通过所述槽口缠绕在两个所述沟槽之间的所述齿上。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，多个所述齿包括：

多个第一齿，多个所述第一齿沿所述磁轭圆周方向均布，且各所述第一齿沿所述磁轭径向延伸；以及

多个第二齿，所述第二齿与所述第一齿间隔排列，且各所述第二齿为弯曲形，各所述第二齿和与该第二齿相邻的两个所述第一齿之间形成所述沟槽，且所述沟槽包括远离所述磁轭侧的内沟槽和靠近所述磁轭侧的外沟槽；

各所述线圈缠绕在相邻的两个所述内沟槽之间的所述第二齿上，或者缠绕在相邻的所述内沟槽和所述外沟槽之间的所述第二齿上，或者缠绕在相邻的两个所述外沟槽之间的所述第二齿上。

3.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述第二齿包括：

第一段部，所述第一段部沿所述磁轭圆周方向延伸；

第二段部，所述第二段部自所述第一段部一端向靠近所述磁轭侧延伸，所述第二段部、所述第一段部和所述第一齿形成所述外沟槽；

第三段部，所述第三段部自所述第一段部另一端向远离所述磁轭侧延伸；以及

第四段部，所述第四段部自所述第三段部的端部向所述第二段部侧延伸，所述第四段部、所述第三段部、所述第一段部和所述第一齿形成所述内沟槽。

4.根据权利要求3所述的电机定子，其特征在于，所述第二段部的中心线与靠近该第二段部的所述第一齿的中心线平行，所述第三段部的中心线与靠近该第三段部的所述第一齿的中心线平行。

5.根据权利要求3所述的电机定子，其特征在于，所述第二齿的所述第四段部和与该第二齿相邻的两个所述第一齿连接成一体。

6.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，多个所述第一齿中，其中一个所述第一齿两侧的所述第二齿成非对称设置，其余所述第一齿两侧的所述第二齿成对称设置。

7.根据权利要求6所述的电机定子，其特征在于，所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第一相绕组的多个所述线圈缠绕在相邻的两个所述内沟槽之间的所述第二齿上，所述第二相绕组的多个所述线圈缠绕在相邻的所述内沟槽和所述外沟槽之间的所述第二齿上，所述第三相绕组的多个所述线圈缠绕在相邻的两个所述外沟槽之间的所述第二齿上。

8.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，多个所述第一齿中，1/3数量的所述第一齿两侧的所述第二齿成非对称设置，该1/3数量的所述第一齿沿所述磁轭圆周方向均布，其余所述第一齿两侧的两个所述第二齿成对称设置。

9.根据权利要求8所述的电机定子，其特征在于，所述定子绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第一相绕组的多个所述线圈中的一部分缠绕在相邻的两个所述内沟槽之间的所述第二齿上，另一部分缠绕在相邻的两个所述外沟槽之间的所述第二齿上，所述第二相绕组的多个所述线圈中的一部分缠绕在相邻的两个所述内沟槽之间的所述第二齿上，另一部分缠绕在相邻的所述内沟槽和所述外沟槽之间的所述第二齿上，所述第三相绕组的多个所述线圈中的一部分缠绕在相邻的所述内沟槽和所述外沟槽之间的所述第二齿上，另一部分缠绕在相邻的两个所述外沟槽之间的所述第二齿上。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的电机定子，其特征在于，所述连接结构包括设置于所述齿靠近所述磁轭侧一端的T形卡头和设置于所述磁轭上的与所述卡头相配合的T形卡槽。

11.一种电机，包括电机定子，其特征在于，所述电机定子为如权利要求1至10中任意一项所述的电机定子。