用于改善共振噪音的定子冲片、定子及电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于改善共振噪音的定子冲片、定子及电机，其中，定子冲片包括轭部、极靴以及连接轭部和极靴的绕线部，极靴的底面具有朝向电机气隙的圆弧面以及分别连接在圆弧面的两端的两个平面，极靴的顶面靠近绕线槽槽口的一端与圆弧面的延长面之间的距离为m，平面与圆弧面的延长面之间的最大距离为n，设定比值k＝n/m，其中，0≤k≤1。本实用新型专利技术的技术方案能够有效地解决现有技术中的定子冲片工作时容易产生共振噪音的问题。

Stator punching, stator and motor for improving resonance noise

【技术实现步骤摘要】
用于改善共振噪音的定子冲片、定子及电机
本技术涉及定子冲片
，具体而言，涉及一种用于改善共振噪音的定子冲片、定子及电机。
技术介绍
现有的单相异步电机的定子冲片通常包括轭部、极靴以及连接轭部和极靴的绕线部，极靴朝向转子的底面整体为圆弧面，该圆弧面的圆心与定子和转子之间形成的电机气隙的圆心同心。当定子冲片的固有频率和外在激励的频率相近时，很容易在高频段产生共振噪音。
技术实现思路
本技术实施例中提供一种用于改善共振噪音的定子冲片、定子及电机，以解决现有技术中的定子冲片工作时容易产生共振噪音的问题。为实现上述目的，本技术提供了一种用于改善共振噪音的定子冲片，包括轭部、极靴以及连接轭部和极靴的绕线部，极靴的底面具有朝向电机气隙的圆弧面以及分别连接在圆弧面的两端的两个平面，极靴的顶面靠近绕线槽槽口的一端与圆弧面的延长面之间的距离为m，平面与圆弧面的延长面之间的最大距离为n，设定比值k＝n/m，其中，0≤k≤1。进一步地，极靴的端部具有斜面，极靴的顶面通过斜面与平面连接，斜面的延长面和圆弧面的延长面的相交线与平面之间的距离为n。进一步地，极靴的端部具有斜面，极靴的顶面通过斜面与平面连接，极靴的顶面与斜面圆滑过渡连接。进一步地，两个平面位于同一平面内。进一步地，两个平面沿圆弧面的中心线对称设置。进一步地，圆弧面的圆心与电机气隙的圆心重合。进一步地，0.2≤k≤0.8。进一步地，k＝0.5。根据本技术的另一个方面，提供了一种定子，包括定子铁芯和绕组，定子铁芯包括多个叠置的定子冲片，定子冲片为上述的定子冲片。根据本技术的另一个方面，提供了一种电机，包括定子以及与定子配合的转子，定子为上述的定子。应用本技术的技术方案，在极靴的圆弧面的两端分别设置两个平面，也就是沿过电机气隙的中点的切向方向在极靴的两端切平齿以形成两个平面，极靴的顶面靠近绕线槽槽口的一端与圆弧面的延长面之间的距离为m(即槽口高度为m)，平面与圆弧面的延长面之间的最大距离为n(即切齿高度为n)，设定比值k＝n/m，比值k的取值范围为0≤k≤1。当槽口高度m和切齿高度n满足上述比例关系时，可以改善电机气隙的磁场分布，大幅度地降低高频反电势谐波含量，提高反电势谐波正弦度，从而降低电机的整机共振噪音。附图说明图1是本技术实施例的用于改善共振噪音的定子冲片的局部结构示意图；图2是图1的定子冲片的尺寸比例示意图；图3是应用图1的定子冲片的定子与转子的配合示意图；图4是应用图1的定子冲片的电机的转矩平均值随比值k的变化曲线；图5是应用图1的定子冲片的电机的转矩波动与转矩平均值的比值随比值k的变化曲线图6是现有的电机工作时的反电势波形图；以及图7是当图1的定子冲片的k＝0.5时的反电势波形图。附图标记说明：10、轭部；20、极靴；21、圆弧面；22、平面；23、斜面；30、绕线部；40、电机气隙；50、绕线槽；60、转子。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细描述，但不作为对本技术的限定。如图1至图3所示，本实施例的定子冲片包括轭部10、极靴20以及连接轭部10和极靴20的绕线部30。其中，极靴20和绕线部30共同构成了朝向转子60凸出的定子齿，定子齿的极靴20与转子60之间形成电机气隙40。定子冲片上具有多个上述定子齿，相邻的两个定子齿之间形成绕线槽50，相邻的两个极靴20之间形成绕线槽50的槽口。在本实施例中，极靴20的底面具有朝向电机气隙40的圆弧面21以及分别连接在圆弧面21的两端的两个平面22。极靴20的顶面靠近绕线槽50槽口的一端与圆弧面21的延长面之间的距离为m，平面22与圆弧面21的延长面之间的最大距离为n。设定比值k＝n/m，其中，0≤k≤1。应用本实施例的定子冲片，在极靴20的圆弧面21的两端分别设置两个平面22，也就是沿过电机气隙40的中点的切向方向在极靴20的两端切平齿以形成两个平面22，极靴20的顶面靠近绕线槽50槽口的一端与圆弧面21的延长面之间的距离为m(即槽口高度为m)，平面22与圆弧面21的延长面之间的最大距离为n(即切齿高度为n)，设定比值k＝n/m，比值k的取值范围为0≤k≤1。当槽口高度m和切齿高度n满足上述比例关系时，可以改善电机气隙40的磁场分布，大幅度地降低高频反电势谐波含量，提高反电势谐波正弦度，从而降低电机的整机共振噪音。如图1至图3所示，在本实施例的定子冲片中，极靴20的端部具有斜面23，极靴20的顶面通过斜面23与平面22连接。斜面23的延长面和圆弧面21的延长面的相交线(以图2中极靴20的右侧部分为例，两条虚线分别表示“斜面23的延长面”和“圆弧面21的延长面”，两条虚线交点表示“相交线”)与平面22之间的距离为n，也就是说，在垂直于平面22的方向上，斜面23的延长面和圆弧面21的延长面的相交线到平面22的距离即为平面22与圆弧面21的延长面之间的最大距离n(切齿高度为n)。此外，在本实施例中，极靴20的顶面与斜面23通过一弧面圆滑过渡连接，极靴20的顶面与该弧面的相交线到圆弧面21的延长面之间的距离为m(即槽口高度为m)。如图1至图3所示，在本实施例的定子冲片中，圆弧面21的圆心与电机气隙40的圆心重合，两个平面22位于同一平面内，并且两个平面22沿圆弧面21的中心线对称设置，这样可以使改善后的电机气隙40更加均匀，从而保证整机的降噪效果。此外，两个平面22对称设置更利于加工制造。在本实施例的定子冲片中，当比值k选取合适的数值时，可使电机高频反电势谐波含量降到最低，提高反电势波形的正弦度，并保证反电势的有效值，最大幅度降低电机整机噪音水平。经过内部仿真验证和测试实验证明，当0.2≤k≤0.8时，电机的转矩平均值、转矩波动、主相和副相反电势有效值等性能指标较稳定，电机的综合性能较稳定(具体数据见下面表1)。表1图4示出了转矩平均值随k的变化曲线，图5示出了转矩波动与转矩平均值的比值随k的变化曲线。结合表1中的数据以及图4、图5可知，当0.2≤k≤0.8时，电机的综合性能较稳定，转矩平均值保持在330N·mm至334N·mm之间，转矩波动与转矩平均值的比值保持在27.8％至28.8％之间。其中，k＝0.5为最优化的设计尺寸。图6示出了现有的定子冲片工作时的反电势波形，图7示出了当k＝0.5时定子冲片的反电势波形，由图6和图7比较可明显看出，图7中的反电势波形的正弦度更好。需要说明的是，本实施例的定子冲片为链式定子冲片，当然，在图中未示出的其他实施方式中，定子冲片可以为其他形式的直齿定子冲片，例如整圆定子冲片、半圆定子冲片等。本申请还提供了一种定子(图中未示出)，根据本申请的定子的实施例包括定子铁芯和绕组，定子铁芯包括多个叠置的定子冲片，定子冲片为上述的定子冲片。此外，本申请还提供了一种电机(图中未示出)，根据本申请的电机的实施例包括定子以及与定子配合的转子60，定子为上述的定子。本实施例的电机在设计制造时应遵循以下步骤：第一步：根据电机尺寸及性能开发，计算并选取合适的集中绕方案；第二步：对极靴优化尺寸进行参数化计算；第三步：对输出数据进行参数化分析；第四步：根据数据，选取合适的优化比例(比值k)；需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定子冲片，包括轭部(10)、极靴(20)以及连接所述轭部(10)和所述极靴(20)的绕线部(30)，所述极靴(20)的底面具有朝向电机气隙(40)的圆弧面(21)以及分别连接在所述圆弧面(21)的两端的两个平面(22)，其特征在于，所述极靴(20)的顶面靠近绕线槽(50)槽口的一端与所述圆弧面(21)的延长面之间的距离为m，所述平面(22)与所述圆弧面(21)的延长面之间的最大距离为n，设定比值k＝n/m，其中，0≤k≤1。

【技术特征摘要】
1.一种定子冲片，包括轭部(10)、极靴(20)以及连接所述轭部(10)和所述极靴(20)的绕线部(30)，所述极靴(20)的底面具有朝向电机气隙(40)的圆弧面(21)以及分别连接在所述圆弧面(21)的两端的两个平面(22)，其特征在于，所述极靴(20)的顶面靠近绕线槽(50)槽口的一端与所述圆弧面(21)的延长面之间的距离为m，所述平面(22)与所述圆弧面(21)的延长面之间的最大距离为n，设定比值k＝n/m，其中，0≤k≤1。2.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于，所述极靴(20)的端部具有斜面(23)，所述极靴(20)的顶面通过所述斜面(23)与所述平面(22)连接，所述斜面(23)的延长面和所述圆弧面(21)的延长面的相交线与所述平面(22)之间的距离为n。3.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于，所述极靴(20)的端部具有斜面(23)，所述极...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴泽华，李庆，冯奕冠，
申请(专利权)人：珠海凯邦电机制造有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44