定子冲片、定子铁芯及电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种定子冲片、定子铁芯及电机。该定子冲片的轭部宽度与齿部宽度之比为0.5至0.7，和/或，所述定子冲片的齿靴角为115°至125°。本实用新型专利技术提供的定子冲片，通过对其尺寸的优化，能够有效降低电机齿槽转矩，从而大大提升采用其的电机控制精度、响应速度及定位精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机领域，更具体地涉及一种能够有效降低齿槽转矩的定子冲片、定子铁芯及电机。
技术介绍
齿槽转矩是永磁电机固有的性质，它是在电枢绕组不通电的状态下，由永磁体产生的磁场同定子铁芯的齿槽作用在圆周方向产生的转矩。它的产生来自于永磁体与电枢齿之间的切向力，使永磁电机的转子有一种沿着某一特定方向与定子对齐的趋势，试图将转子定位在某些位置，由此趋势产生的一种振荡转矩。齿槽转矩会使电机转矩波动，产生振动和噪声，出现转速波动，使电机不能平稳运行，影响电机的性能。同时使电机产生不希望的振动和噪声。因此，齿槽转矩是伺服电机设计最关键参数之一，直接影响伺服电机精、准、快的特性，齿槽转矩越小，控制越精确、位置定位更准确、响应速度越快。而伺服电机运用于机床、机械手、机器人等自动化设备中对此特性要求较高，故开发低齿槽转矩电机成为伺服电机行业关键技术难点。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种能够降低齿槽转矩的定子冲片、定子铁芯及电机。第一方面，提供一种定子冲片。一种定子冲片，所述定子冲片的轭部宽度与齿部宽度之比为0.5至0.7，和/或，所述定子冲片的齿靴角为115°至125°。优选地，所述定子冲片的内圆半径与外圆半径之比为0.5至0.55。优选地，所述定子冲片的槽口宽度为0.15至1.3mm。优选地，所述定子冲片的槽口在其径向上的尺寸为0.3至0.5mm。第二方面，提供一种定子铁芯。一种定子铁芯，所述定子铁芯由多个如上所述的定子冲片沿轴向叠压而成。优选地，所述定子冲片由多块冲片单体沿圆周方向拼接而成。第三方面，提供一种电机。一种电机，包括如上所述的定子铁芯。本技术提供的定子冲片，通过对其尺寸的优化，能够有效降低电机齿槽转矩，从而大大提升采用其的电机控制精度、响应速度及定位精度。本技术提供的定子铁芯由上述定子冲片叠压而成，能够有效降低电机齿槽转矩，从而大大提升采用其的电机控制精度、响应速度及定位精度。本技术提供的电机由于采用上述的定子铁芯，能够有效降低电机的齿槽转矩，大大提高控制精度、响应速度及定位精度。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出本技术具体实施方式提供的定子冲片的结构示意图；图2示出本技术具体实施方式提供的定子冲片结构参数标注示意图；图3为图2中A部分的局部放大图。图中，1、齿部；11、齿靴；2、轭部；3、冲片单体。具体实施方式以下基于实施例对本技术进行描述，但是本技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。为了避免混淆本技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术提供了一种定子冲片的设计方法以及采用该方法设计的定子冲片及定子铁芯，能够有效降低电机的齿槽转矩。该设计方法包括：步骤S001、确定影响齿槽转矩的定子冲片的结构参数；步骤S002、经仿真模拟实验确定步骤S001中得到的结构参数的设计值；步骤S003、根据步骤S002获得的所述设计值设计定子冲片。具体地，要对定子冲片进行设计使其能够降低齿槽转矩，则首先需要确定能够影响齿槽转矩的定子冲片的结构参数都有哪些。如图2和图3所示，定子冲片的结构参数包括有轭部宽度d2、齿部宽度d1、轭部宽度和齿部宽度的比值v1、齿部长度d3、齿靴角θ、内圆半径r、外圆半径R、内圆半径与外圆半径的比值v2、槽口宽度d4以及槽口在定子冲片的径向上的尺寸d5等等。在步骤S001中，确定影响齿槽转矩的定子冲片的结构参数具体为，选定一结构参数，当改变该结构参数，且其他结构参数保持不变时，若电机齿槽转矩的变化量高于预设变化量，则判定该结构参数为影响电机齿槽转矩的结构参数，即，当该结构参数的变化能够引起齿槽转矩较大的变化时才认定其为影响电机齿槽转矩的结构参数，若该结构参数变化时齿槽转矩的变化较小，也即该结构参数对齿槽转矩的影响较小，则认为其不是影响电机齿槽转矩的结构参数。此处对齿槽转矩的影响较大较小是相对的，可根据定子冲片的应用环境对预设变化量进行设置，当定子冲片的设计精度要求较高，电机的应用场景对其性能要求较高时，可将预设变化量设置的小一点，则确定的影响电机齿槽转矩的结构参数多一点，从而满足设计要求，反之，当定子冲片的设计精度要求较低，电机的应用场景对其性能要求较低时，可将预设变化量设置的大一点，则确定的影响电机齿槽转矩的结构参数相应少一点。例如，在一个实施例中，确定轭部宽度与齿部宽度的比值v1为影响电机齿槽转矩的结构参数；在另一个实施例中，确定齿靴角θ为影响电机齿槽转矩的结构参数；在再一个实施例中，确定轭部宽度与齿部宽度的比值v1以及齿靴角θ为影响电机齿槽转矩的结构参数；在又一个实施例中，确定轭部宽度与齿部宽度的比值v1、齿靴角θ、内圆半径与外圆半径的比值v2、槽口宽度d4以及槽口在定子冲片的径向上的尺寸d5为影响电机齿槽转矩的结构参数。其中，轭部宽度即指轭部2在径向上的尺寸，齿部宽度即齿部1在与其轴向对称轴垂直的方向上的尺寸，齿靴角即齿靴11与齿部1之间的夹角，槽口即指相邻两齿靴11之间形成的间隙。进一步地，步骤S002中经仿真模拟实验确定步骤S001中得到的结构参数的设计值具体为，在仿真模拟实验中，选定步骤S001确定的结构参数中的一个，改变该结构参数的数值且保持其他结构参数，获得与该结构参数的不同数值对应的齿槽转矩，将最小齿槽转矩对应的数值确定为该结构参数的设计值。在一个具体的实施例中，步骤S001中确定的影响电机齿槽转矩的结构参数为确定轭部宽度与齿部宽度的比值v1以及齿靴角θ，则在仿真模拟实验中，首先选定轭部宽度与齿部宽度的比值v1，改变该比值v1，且保持齿靴角θ不变，得到的结果如表1所示。由表1可至，当轭部宽度与齿部宽度的比值v1为0.6时能够获得最小的齿槽转矩，因此将轭部宽度与齿部宽度的比值v1的设计值确定为0.6。表1：然后选定齿靴角θ，改变齿靴角θ且保持轭部宽度与齿部宽度的比值v1不变，得到的结果如表2所示。表2：由表2可知，当齿靴角θ为120°时能够获得最小的齿槽转矩，因此将齿靴角θ的设计值确定为120°。进一步地，步骤S003中根据步骤S002获得的设计值设计定子冲片具体为，将定子冲片的影响齿槽转矩的结构参数设置为步骤S002中获得的设计值，而其他结构参数按常规数值设置即可，例如，首先确定齿部宽度d1的尺寸，d1的尺寸需要满足电机额定运行以及三倍过载运行，齿部磁密设计值需合理，齿部磁密设计值过低会影响铁芯利用率，齿部磁密设计值过高会导致电机温升以及过载能力无法满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定子冲片，其特征在于，所述定子冲片的轭部宽度与齿部宽度之比为0.5至0.7，和/或，所述定子冲片的齿靴角为115°至125°。

【技术特征摘要】
1.一种定子冲片，其特征在于，所述定子冲片的轭部宽度与齿部宽度之比为0.5至0.7，和/或，所述定子冲片的齿靴角为115°至125°。2.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于，所述定子冲片的轭部宽度与齿部宽度之比为0.6，和/或，所述定子冲片的齿靴角为120°。3.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于，所述定子冲片的内圆半径与外圆半径之比为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张育州，黄侠昌，李峰岩，呼文超，杨文德，邓文科，郭春林，魏正平，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44