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CN110601386A - 一种高扭矩无刷电机 - Google Patents

一种高扭矩无刷电机 Download PDF

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CN110601386A CN201910894611.8A CN201910894611A CN110601386A CN 110601386 A CN110601386 A CN 110601386A CN 201910894611 A CN201910894611 A CN 201910894611A CN 110601386 A CN110601386 A CN 110601386A
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Abstract

本发明公开了一种高扭矩无刷电机，包括定子，定子包括定子铁芯，定子铁芯包括若干个定子冲片、锁紧螺钉、第一端盖和第二端盖，定子冲片上均设置有凹槽，锁紧螺钉锁紧定子冲片形成定子铁芯，若干个定子冲片被锁紧螺钉锁紧后凹槽配合形成与锁紧螺钉配合的配合槽，第一端盖上设置有使锁紧螺钉穿过的通孔，第二端盖上设置有与锁紧螺钉配合的螺孔，第一端盖和第二端盖配合锁紧螺钉锁紧定子铁芯。本发明针对现有的电机定子铁芯的固定结构不合理等问题进行改进。本发明具有节约成本、装配效率高、可靠性高、稳定性好和适用性强等优点。

Description

一种高扭矩无刷电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及到一种高扭矩无刷电机。
背景技术
电机一般指电动机，是一种常见的动力设备，在现有技术中得到广泛应用。电动机一般分为有刷电机和无刷电机，无刷电机相对于有刷电机具有更稳定的性能，并且无刷电机易于维护而被广泛应用。
无刷电机包括定子和转子，转子相对于定子旋转输出动力，定子包括定子铁芯和绕置于定子铁芯上的绕组，定子铁芯包括定子冲片，定子冲片叠压形成定子铁芯，为使定子铁芯结构稳定，现有技术中一般采用螺栓固定于定子冲片，以使定子铁芯结构稳定。这种固定方案使得螺栓穿设于定子冲片内，对定子铁芯的性能具有一定影响，进而影响了电机的性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高扭矩无刷电机，以解决现有技术中的电机定子铁芯的固定结构不合理等的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明公开了一种高扭矩无刷电机，包括定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括：
若干个定子冲片，所述定子冲片上均设置有凹槽；
锁紧螺钉，所述锁紧螺钉锁紧所述定子冲片形成所述定子铁芯；
若干个所述定子冲片被所述锁紧螺钉锁紧后所述凹槽配合形成与所述锁紧螺钉配合的配合槽；
所述定子还包括：
第一端盖，所述第一端盖上设置有使所述锁紧螺钉穿过的通孔；
第二端盖，所述第二端盖上设置有与所述锁紧螺钉配合的螺孔；
所述第一端盖和所述第二端盖配合所述锁紧螺钉锁紧所述定子铁芯。
优选地，所述定子冲片还包括：
第一凸部；
第二凸部，所述第一凸部和所述第二凸部均沿所述定子冲片的径向凸出，且所述第一凸部和所述第二凸部配合形成所述凹槽，所述第一凸部和所述第二凸部均与所述定子冲片为一体式结构；
第三凸部，所述第三凸部沿所述定子冲片的径向凸出，且所述第三凸部与所述定子冲片为一体式结构；
所述定子铁芯还包括散热筋，所述散热筋由所述第三凸部叠压形成。
优选地，所述第一端盖和所述第二端盖均包括容置所述定子铁芯的腔体，一部分所述定子铁芯延伸至所述腔体内。
优选地，所述第一端盖上设置有散热孔，所述散热孔均布于所述第一端盖上，且所述散热孔与所述腔体连通。
优选地，所述第一端盖和所述第二端盖上均设置有定位槽，所述定位槽包括第一槽体和第二槽体；
一部分所述第一凸部和一部分所述第二凸部位于所述第一槽体内；
一部分所述散热筋位于所述第二槽体内。
优选地，所述锁紧螺钉包括：
钉头，所述钉头与所述第一端盖之间设置有弹性垫片；
钉杆，所述弹性垫片套设于所述钉杆上，所述钉头和所述钉杆为一体式结构，所述钉杆包括光杆部和螺杆部，所述光杆部与所述螺杆部同轴设置，且所述螺杆部的长度不小于所述钉杆长度的二分之一。
优选地，所述凹槽的深度不小于所述钉杆的深度，所述凹槽的宽度大于所述钉杆的直径。
优选地，所述第一端盖上设置有容纳所述钉头的让位槽，在所述第一端盖和所述第二端盖上均设置有增大所述定子铁芯与外界接触面积的让位缺口，所述让位缺口沿所述腔体的径向分别贯穿所述第一端盖和所述第二端盖。
优选地，所述凹槽均布于所述定子冲片的圆周上，所述凹槽的数量不少于四个，位于同一片所述定子冲片上的所述凹槽数量为偶数。
优选地，所述第一端盖与所述第二端盖上均设置有凸筋，所述凸筋的横截面形状为半圆形，所述通孔设置在位于所述第一端盖上的所述凸筋上，所述螺孔设置在位于所述第二端盖上的所述凸筋上。
本发明公开了一种高扭矩无刷电机，与现有技术相比：
本发明不需要在定子冲片上打孔，即可利用第一端盖、第二端盖固定定子冲片，该方案不会影响定子铁芯的性能，进而不会影响电机的性能，本发明使得定子结构合理，优化了高扭矩无刷电机的性能。
本发明中的凹槽由第一凸部和第二凸部配合形成，第一凸部、第二凸部凸出定子冲片，该方案不需要在定子冲片上打孔，进而不会影响定子冲片的性能，降低了定子冲片的加工成本。
本发明具有节约成本、装配效率高、可靠性高、稳定性好和适用性强等优点。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为定子冲片的立体结构示意图；
图3为本发明的主视图；
图4为本发明的剖视图；
1、定子铁芯；2、定子冲片；21、第一凸部；22、第二凸部；23、第三凸部；24、散热筋；3、锁紧螺钉；31、钉头；32、钉杆；321、光杆部；322、螺杆部；4、凹槽；5、配合槽；6、第一端盖；61、散热孔；7、第二端盖；8、腔体；9、第一槽体；10、第二槽体；11、让位缺口；12、凸筋。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
实施例1公开了一种高扭矩无刷电机，参照图1、图2、图3和图4，包括定子，定子包括定子铁芯1，定子铁芯1包括：
若干个定子冲片2，定子冲片2上均设置有凹槽4；
锁紧螺钉3，锁紧螺钉3锁紧定子冲片2形成定子铁芯1；
若干个定子冲片2被锁紧螺钉3锁紧后凹槽4配合形成与锁紧螺钉3配合的配合槽5；
所有定子冲片2叠压后形成定子铁芯1，定子冲片2叠压后位于定子冲片2上的凹槽4配合形成配合槽5是指相邻两片定子冲片2上的凹槽4相互对应以形成贯穿定子铁芯1的配合槽5，配合槽5与锁紧螺钉3配合。
定子还包括：
第一端盖6，第一端盖6上设置有使锁紧螺钉3穿过的通孔；
第二端盖7，第二端盖7上设置有与锁紧螺钉3配合的螺孔；
第一端盖6和第二端盖7配合锁紧螺钉3锁紧定子铁芯1。
现有技术中形成定子铁芯1的定子冲片2均需要打孔，定子冲片2叠压后形成穿设螺栓的螺栓孔，所有定子冲片2由螺栓锁紧形成定子铁芯1。这种方案中的螺栓需要穿入定子冲片2内，一方面需要在定子冲片2上打孔，定子冲片2不易加工；另一方面，由于需要在定子冲片2上打孔，对于相邻的两片定子冲片2的相对位置要求较高，以避免孔体相互错开而造成螺栓无法装配。这种方案就造成了定子冲片2加工困难且加工成本高，另外，由于螺栓与定子冲片2采用不同的材质，螺栓穿设于定子冲片2内，对定子冲片2的性能有一定影响，进而影响定子铁芯1的性能。
本实施例中在定子冲片2上设置凹槽4，凹槽4是开放的，由凹槽4形成的配合槽5亦是开放的，该方案使得定子冲片2上不需要打孔即可与锁紧螺钉3配合，一方面易于定子冲片2的装配，易于定子冲片2的制造，定子冲片2具有较低的加工成本；另一方面，锁紧螺钉3易于与装配槽配合，提高了定子铁芯1的装配效率。锁紧螺钉3不需要完全位于定子铁芯1内即可实现定子冲片2的锁紧，减小了锁紧螺钉3对定子铁芯1性能的影响，进而优化了高扭矩无刷电机的性能，具体为在高负载的情况下定子与电机不会发生中心的偏移，从而具有高可靠性和高稳定性；
本实施例第一端盖6和第二端盖7的设置进一步简化了定子冲片2的结构，即不需要在凹槽4内设置螺纹即可与锁紧螺钉3装配；第一端盖6和第二端盖7的设置可以简化高扭矩无刷电机的结构，即第一端盖6和第二端盖7可以作为高扭矩无刷电机的壳体使用，降低了高扭矩无刷电机的加工成本，由于定子铁芯1与空气具有较大的接触面积，提高了高扭矩无刷电机的散热效率，进而延长了高扭矩无刷电机的使用寿命。
作为上述优选的方案，参照图1和图2，定子冲片2还包括：
第一凸部21；
第二凸部22，第一凸部21和第二凸部22均沿定子冲片2的径向凸出，且第一凸部21和第二凸部22配合形成凹槽4，第一凸部21和第二凸部22均与定子冲片2为一体式结构；
第三凸部23，第三凸部23沿定子冲片2的径向凸出，且第三凸部23与定子冲片2为一体式结构；
定子铁芯1还包括散热筋24，散热筋24由第三凸部23叠压形成。
凹槽4由第一凸部21和第二凸部22配合形成，简化了定子冲片2的结构；第一凸部21和第二凸部22的设置有利于增大定子冲片2与空气的接触面积，进而有利于定子的散热，第三凸部23形成散热筋24，主要起到对定子铁芯1散热的功能；另一方面，散热筋24与第一端盖6以及第二端盖7的配合还起到定位定子冲片2的功能，即定子铁芯1不容易相对于第一端盖6和第二端盖7旋转，提高了高扭矩无刷电机工作过程中的稳定性能。
定子冲片2上具有凹槽4，有利于定子冲片2的装配，定子装配效率高。另外，锁紧螺钉3与凹槽4配合，定子冲片2的叠压数量不受限制，可以方便地调整定子冲片2的数量，以调整高扭矩无刷电机的功率，该结构可以适用于大功率的无刷电机。
作为上述优选的方案，参照图3和图4，第一端盖6和第二端盖7均包括容置定子铁芯1的腔体8，一部分定子铁芯1延伸至腔体8内，这样设置可以优化定子铁芯1的散热性能的同时使得定子铁芯1定位牢固，提高了高扭矩无刷电机的稳定性能。
同时高扭矩无刷电机整体性能稳定，定子包括第一端盖6和第二端盖7，第一端盖6和第二端盖7具有壳体的功能，在高负载工况下，定子与壳体不会发生中心偏移。另外，第一端盖6和第二端盖7具有壳体的功能，简化了高扭矩无刷电机的结构，降低高扭矩无刷电机的制造成本。
作为上述优选的方案，参照图1和图3，第一端盖6上设置有散热孔61，散热孔61均布于第一端盖6上，且散热孔61与腔体8连通。
散热孔61的形状及数量不做限定，散热孔61主要起到散热功能，并且，散热孔61的设置还起到降低第一端盖6制造成本的功能，进而降低了高扭矩无刷电机的制造成本。
作为上述优选的方案，参照图1，第一端盖6和第二端盖7上均设置有定位槽，定位槽包括第一槽体9和第二槽体10；
一部分第一凸部21和一部分第二凸部22位于第一槽体9内；
一部分散热筋24位于第二槽体10内。
第一槽体9和第二槽体10的设置主要用于定位定子铁芯1，防止定子铁芯1相对于第一端盖6和第二端盖7旋转，以优化高扭矩无刷电机的性能，提高其可靠性和稳定性；
作为上述优选的方案，参照图1，锁紧螺钉3包括：
钉头31，钉头31与第一端盖6之间设置有弹性垫片；弹性垫片的设置是为了起到防松的作用。
钉杆32，弹性垫片套设于钉杆32上，钉头31和钉杆32为一体式结构，钉杆32包括光杆部321和螺杆部322，光杆部321与螺杆部322同轴设置，且螺杆部322的长度不小于钉杆32长度的二分之一。
螺杆部322具有较长的长度，使得锁紧螺钉3可以适应不同长度的定子铁芯1，定子铁芯1的长度调整后，锁紧螺钉3仍可以锁紧定子冲片2，优化了锁紧螺钉3的性能。
作为上述优选的方案，凹槽4的深度不小于钉杆32的深度，凹槽4的宽度大于钉杆32的直径。
考虑到装配要求，凹槽4的宽度应大于钉杆32的直径。钉杆32可以完全位于凹槽4内，钉杆32也可以仅有一部分位于凹槽4内。
作为上述优选的方案，参照图1，第一端盖6上设置有容纳钉头31的让位槽，在第一端盖6和第二端盖7上均设置有增大定子铁芯1与外界接触面积的让位缺口11，让位缺口11沿腔体8的径向分别贯穿第一端盖6和第二端盖7。让位缺口11的设置主要用于散热。
作为上述优选的方案，参照图2，凹槽4均布于定子冲片2的圆周上，凹槽4的数量为四个，位于同一片定子冲片2上的凹槽4数量为偶数。
凹槽4与锁紧螺钉3的数量一一对应，凹槽4的数量为偶数个，该方案使得定子铁芯1受力均匀，即锁紧螺钉3锁紧定子冲片2时，定子铁芯1承受锁紧螺钉3的锁紧作用力均匀，定子铁芯1不容易损坏。
定子铁芯1的直径越大，则相应的凹槽4数量设置就应越多，以提高定子铁芯1的稳定性能。
作为上述优选的方案，参照图1，第一端盖6与第二端盖7上均设置有凸筋12，凸筋12的横截面形状为半圆形，通孔设置在位于第一端盖6上的凸筋12上，螺孔设置在位于第二端盖7上的凸筋12上。
凸筋12的设置主要起到装配锁紧螺钉3的功能，设置凸筋12使得第一端盖6、第二端盖7的直径无需设置过大即可与锁紧螺钉3配合，降低了第一端盖6和第二端盖7的制造成本。
本实施例具有节约成本、装配效率高、可靠性高、稳定性好和适用性强等优点。

Claims (10)

1.一种高扭矩无刷电机，包括定子，其特征在于，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括：
若干个定子冲片，所述定子冲片上均设置有凹槽；
锁紧螺钉，所述锁紧螺钉锁紧所述定子冲片形成所述定子铁芯；
若干个所述定子冲片被所述锁紧螺钉锁紧后所述凹槽配合形成与所述锁紧螺钉配合的配合槽；
所述定子还包括：
第一端盖，所述第一端盖上设置有使所述锁紧螺钉穿过的通孔；
第二端盖，所述第二端盖上设置有与所述锁紧螺钉配合的螺孔；
所述第一端盖和所述第二端盖配合所述锁紧螺钉锁紧所述定子铁芯。
2.如权利要求1所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述定子冲片还包括：
第一凸部；
第二凸部，所述第一凸部和所述第二凸部均沿所述定子冲片的径向凸出，且所述第一凸部和所述第二凸部配合形成所述凹槽，所述第一凸部和所述第二凸部均与所述定子冲片为一体式结构；
第三凸部，所述第三凸部沿所述定子冲片的径向凸出，且所述第三凸部与所述定子冲片为一体式结构；
所述定子铁芯还包括散热筋，所述散热筋由所述第三凸部叠压形成。
3.如权利要求1所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述第一端盖和所述第二端盖均包括容置所述定子铁芯的腔体，一部分所述定子铁芯延伸至所述腔体内。
4.如权利要求1所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述第一端盖上设置有散热孔，所述散热孔均布于所述第一端盖上，且所述散热孔与所述腔体连通。
5.如权利要求3或4所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述第一端盖和所述第二端盖上均设置有定位槽，所述定位槽包括第一槽体和第二槽体；
一部分所述第一凸部和一部分所述第二凸部位于所述第一槽体内；
一部分所述散热筋位于所述第二槽体内。
6.如权利要求1所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述锁紧螺钉包括：
钉头，所述钉头与所述第一端盖之间设置有弹性垫片；
钉杆，所述弹性垫片套设于所述钉杆上，所述钉头和所述钉杆为一体式结构，所述钉杆包括光杆部和螺杆部，所述光杆部与所述螺杆部同轴设置，且所述螺杆部的长度不小于所述钉杆长度的二分之一。
7.如权利要求6所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述凹槽的深度不小于所述钉杆的深度，所述凹槽的宽度大于所述钉杆的直径。
8.如权利要求7所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述第一端盖上设置有容纳所述钉头的让位槽，在所述第一端盖和所述第二端盖上均设置有增大所述定子铁芯与外界接触面积的让位缺口，所述让位缺口沿所述腔体的径向分别贯穿所述第一端盖和所述第二端盖。
9.如权利要求7所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述凹槽均布于所述定子冲片的圆周上，所述凹槽的数量不少于四个，位于同一片所述定子冲片上的所述凹槽数量为偶数。
10.如权利要求7所述的一种高扭矩无刷电机，其特征在于，所述第一端盖与所述第二端盖上均设置有凸筋，所述凸筋的横截面形状为半圆形，所述通孔设置在位于所述第一端盖上的所述凸筋上，所述螺孔设置在位于所述第二端盖上的所述凸筋上。
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