用于吊扇的电动机的定子制造技术

一种用于吊扇的电动机的定子，包括多个堆叠的叠片，其共同限定芯体，该芯体具有围绕芯体周向设置的多个柱。每个柱延伸到两个叉状物内，在叉状物之间限定第一槽。每个柱与其两个叉状物之间的间隔限定具有径向内部和外部槽的第二槽。外部槽几何形状具有从径向内端径向向外延伸的增大的宽度，并且转变成延伸到径向外端的减小的宽度。

【技术实现步骤摘要】
用于吊扇的电动机的定子
技术介绍
电动机包括转子和定子。最常见的布置是转子形成芯体并且定子围绕转子。然而，在吊扇环境中，定子形成芯体并且转子围绕定子更为常见。定子通常由通常被称为叠片(lamination)的多层金属制成。叠片可以是以螺旋排列的多个片或连续片。定子形成多个纵向延伸的绕组柱，线材围绕所述绕组柱缠绕，以形成多个绕组。这些柱周向分开，以在芯体中形成槽。这些槽围绕定子周向间隔开。
技术实现思路
一种用于吊扇的分布式线圈电动机的定子包括具有多个柱的圆柱形芯体，所述柱具有周向设置的两个叉状物(prong)。在来自同一柱的两个叉状物之间限定第一组槽。在每个相邻的柱之间限定的第二组槽包括内部绕组槽和具有在周向上限定的宽度的通量间隙。通量间隙包括在径向向外方向上延伸的增大宽度和减小宽度。一种用于吊扇的分布式线圈电动机包括在轴向方向上延伸的电动机轴。定子耦合到电动机轴，具有圆柱形芯体，圆柱形芯体具有多个柱，所述柱具有周向设置的两个叉状物。在来自同一柱的两个叉状物之间限定第一组槽。在每个相邻的柱之间限定的第二组槽包括绕组槽和具有在周向上限定的宽度的通量间隙。通量间隙包括在径向向外方向上延伸的增大宽度和减小宽度。环形转子与定子隔开并围绕定子，以限定气隙，并包括一组转子槽。多个线圈绕组在第一组槽的相邻对和第二组槽的内部绕组槽之间延伸。一种用于集中式线圈电动机的定子包括具有多个柱的圆柱形芯体，所述柱具有周向设置的两个叉状物。在来自同一柱的两个叉状物之间限定第一组槽。在每个相邻的柱之间限定的第二组槽包括内部绕组槽和具有在径向上延伸的一组相对侧壁的通量间隙。这组通量间隙包括在径向方向上延伸的可变宽度，其中，宽度至少沿着一部分槽径向向外增大。附图说明在图中：图1是具有定子和转子的吊扇电机的剖视图，定子和转子均具有限定插入槽的绕组柱；图2是定子和转子的示意图，为了清楚起见，去除了围绕柱的绕组，以更好地示出槽的成形横截面；图3是图2的槽的形状横截面的几何形状的特写视图；图4A示出了围绕典型的现有技术定子的柱的通量路径的图示；图4B示出了根据本文所述的各个方面的围绕图2和图3的定子的柱的通量路径的图示；图5A示出了具有包括线性发散部分和线性会聚部分的槽的替代定子叠片；图5B示出了在径向内端处包括颈部的图5A的定子叠片的变型；图6A示出了包括非线性发散部分和非线性会聚部分的另一替代定子叠片；图6B示出了在径向内端处具有颈部的图6A的定子叠片的变型；图7A是表示典型感应电机的定子和转子之间的相互作用的等效电路；图7B是图7A的等效电路的导出物，代表了通过根据本文描述的各个方面的改进的定子叠片设计所认识到的改进。具体实施方式图1示出了在吊扇电动机的环境中包含本专利技术的各方面的类型的电动机10。尽管在吊扇电动机的环境中示出，但是本专利技术的各个方面适用于电动机，不管其预期的环境如何。电动机10包括居中设置的定子12，该定子通过中心开口11固定地安装在固定的定子轴14上。定子12通常由支撑电机绕组15的一堆钢叠片13形成。具有圆柱形内壁的环形转子16围绕定子12同心地定位。转子16也可以以类似于定子的方式由一堆钢叠片形成。虽然未示出，但是转子16叠片通过一组导体(未示出)和在其每一端处的一对短路环19共同短路。或者，可以将多个绕组配置成使转子16叠片短路。吊扇电机10包括上部端盖20和下部端盖21。端盖20和21通过任何合适的方式(例如，螺钉)固定到转子16，以便在电机操作期间提供盖20、21与转子16以及围绕定子12和轴14的连接旋转。在操作期间，转子16围绕定子12和定子轴14旋转，以驱动多个风扇叶片(未示出)。参考图2，转子16可由与定子12隔开并围绕定子12的多个堆叠的转子叠片32形成，以在定子12与转子16之间限定空气间隙34。转子16的设计包括在与空气间隙34相邻的内侧周向对准的一组转子槽36。转子槽36填充有多个导体37，这些导体通过在其每一端处的一组短路环(未示出)共同短路。通过穿过槽36压铸铝或铜并在转子槽36的两端上形成一对环来形成导体和短路环(未示出)。或者，转子槽36中的一系列绕组可以配置成使多个导体37短路。定子12可以由多个堆叠的叠片21形成，这些叠片共同限定具有围绕芯体40周向设置的多个柱28的芯体40。每个柱28延伸到两个叉状物30中，并且每个相邻的柱及其两个叉状物30之间的间隔限定了具有内部绕组槽47和通量间隙48的第一槽45。同一柱28的两个叉状物30之间的间隔限定了第二槽46。槽45可以被认为是围绕定子12周向间隔开的第一组槽45，并且槽46可以被认为是围绕定子12周向间隔开的第二组槽46。第一组槽45的内部绕组槽47的尺寸和形状被设定为围绕每个柱28接收和支撑由方框45A示意性示出的内部线圈绕组。第二组槽46适于接收从不同的柱28在两个相邻的叉状物30上延伸的两个相邻槽46之间的由方框46A示意性示出的外部线圈绕组。通量间隙48包括在径向内端49处的第一颈部52和在径向外端50处的第二颈部54。第一颈部52提供锚定点，用于将绝缘体定位在内部线圈绕组槽47，以防止线圈绕组围绕柱28的滑动。参考图3，示出了图2的定子12的示例性四分之一圆，通量间隙48包括在周向方向上限定的宽度55。通量间隙48的几何形状包括从内端49径向向外延伸的发散部分57，转变成终止于外端50的会聚部分59。发散部分57可以被定义为具有径向向外延伸的通量间隙48的宽度55的增大值，而会聚部分可被定义为具有径向向外延伸的通量间隙48的宽度55的减小值。尽管示出了发散部分57延伸了小于会聚部分59的径向长度，但是应当理解的是，这是示例性的，并且会聚和发散部分可以延伸了通量间隙48的任何部分。另外，每个叉状物30还可以具有在周向方向上限定的宽度61。每个叉状物30的宽度61可以根据通量间隙48的几何形状在径向向外方向上变化。例如，如所示的，通量间隙48的会聚部分59限定了径向向外延伸的叉状物30的增大宽度61。然而，在非限制性示例中，可以预期的是，宽度61可以是增大的、减小的、可变的或其任何组合，并且对于叉状物30的一部分是恒定的。在图4A中示出了在典型吊扇电机中使用的传统定子70的模拟磁通线的图示。与发散部分57/会聚部分59不同，典型的定子70中的通量间隙78包括在径向方向上延伸的恒定宽度。限定通量间隙78的叉状物73之间的接近度和线性导致来自围绕柱的内部绕组的漏通量75的大量边缘。边缘通量是通量线在磁路的气隙中的扩散，这是电磁干扰的常见原因。图4B示出了在图4A的相同条件下具有图2和3的通量间隙48的定子的通量线。当将图4B与图4A相比较时，可以看出，通量间隙48的通量线减少了漏通量65的边缘。图4B中所示的通量间隙78的设计比传统线性通量间隙78使通量泄漏减小了2-4倍，并且使与所有通量泄漏源的组合相关的整体阻抗减小了至少15％。减小的边缘归因于通量间隙48的发散部分57的增大的宽度，这增大了在径向方向上穿过该组叉状物30的磁阻，导致漏通量65的更低的边缘。转变成通量间隙48的会聚部分59的减小的宽度导致当叉状物30径向向外延伸时其增大的宽度。叉状物30的增大的宽度防止在通量间隙48的任一侧上形成穿过叉状物30的磁通的阻塞点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吊扇的电动机(10)的定子(12)，所述定子(12)包括：芯体(40)，具有围绕所述芯体(40)周向设置的多个柱(28)；以及第一槽(45)，位于相邻的柱(28)之间，所述柱共同限定一组第一槽(45)，所述第一槽(45)包括内部绕组槽(47)以及与所述内部绕组槽(47)连通并在所述内部绕组槽(47)的外部径向提供的通量间隙(48)，其中，所述通量间隙(48)包括发散部分(57)和位于所述发散部分(57)的径向外部的会聚部分(59)。

【技术特征摘要】
2016.11.30 US 62/428,1751.一种用于吊扇的电动机(10)的定子(12)，所述定子(12)包括：芯体(40)，具有围绕所述芯体(40)周向设置的多个柱(28)；以及第一槽(45)，位于相邻的柱(28)之间，所述柱共同限定一组第一槽(45)，所述第一槽(45)包括内部绕组槽(47)以及与所述内部绕组槽(47)连通并在所述内部绕组槽(47)的外部径向提供的通量间隙(48)，其中，所述通量间隙(48)包括发散部分(57)和位于所述发散部分(57)的径向外部的会聚部分(59)。2.根据权利要求1所述的定子(12)，还包括设置在所述通量间隙(48)的径向内端(49)处的第一颈部(52)。3.根据权利要求2所述的定子(12)，其中，所述第一颈部(52)形成所述内部绕组槽(47)与所述通量间隙(48)之间的汇合处。4.根据权利要求2所述的定子(12)，还包括与所述第一颈部(52)相对地设置在所述通量间隙(48...

【专利技术属性】
技术研发人员：加勒特·帕特里克·麦考密克，王仁洪，
申请(专利权)人：亨特风扇公司，
类型：发明
国别省市：美国,US