一种直驱电机用定子冲片及电机定子铁芯制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直驱电机用定子冲片及电机定子铁芯，直驱电机用定子冲片包括环形冲片本体，所述环形冲片本体的内圆均匀分布有N个定子齿、定子槽和定子轭；所述定子槽为对称槽，定子槽包括槽口线段，第一槽肩线段、第二槽肩线段、槽内线段、第一槽底线段和第二槽底线段，槽口线段，第一槽肩线段、第二槽肩线段、槽内线段、第一槽底线段和第二槽底线段沿着所述定子槽的槽口中心线镜像构成完整所述定子槽；所述定子轭包括外圆弧段，直线段和过渡曲线段，外圆弧段，直线段和过渡曲线段依次相连。针对槽型问题进行绕线面积优化，使得电机制造工艺性和绕线布满率提高，降低电机电阻，提高电机效率方面进行改善。

Stator lamination and stator core for direct drive motor

【技术实现步骤摘要】
一种直驱电机用定子冲片及电机定子铁芯
本技术涉及电机
，具体涉及一种直驱电机用定子冲片及电机定子铁芯。
技术介绍
直驱旋转电机是一种在驱动系统控制下将电机直接连接到负载上，实现对负载的直接驱动的电机。其特点为扭矩大、定位精度高、运动平稳、响应速度快、振动低、噪音少、节能、寿命长、维修方便等优良的电机特性。目前直驱电机多采用传统电机技术方案设计特点如下分布式绕组、定子槽数远大于磁极数，磁极弧角度大，气隙磁场谐波含量大。空间气隙谐波磁场会引起反电势谐波和转矩脉动，极大的影响了直驱电机平稳控制和运行，尤其体现在直驱电机的低速段的控制性能。另外因为电机气隙磁场谐波会产生谐波激振力，从而引起电机效率偏低、振动大、电磁噪音大。目前改善气隙磁场谐波通常采用转子磁极削弧、转子斜极、改善绕组布局等技术方案，虽然能在一定程度上得到较好的气隙磁场波形和电机反电势波形，但对于高精度、高效率、高转矩密度的直驱电机使用上述技术改进方案难以达到理想的效果。目前传统直驱电机冲片常采用图1和图2所示的冲片槽型结构，此类槽型虽然具有较好的工艺性，但容易导致磁场分布不均匀，其表现局部磁场过饱和从而导致驱动反电势波形畸变，谐波量增加，导致电机性能下降，主要表现为齿槽转矩增大，效率降低；其表现局部磁场不饱和，导致冲片尺寸利用不充分，导致电机绕线空间不足、从而导致电机效率降低。电机重量增加，降低电机的功率密度和扭力密度。现有冲片设计无法满足高定位精度、低齿槽转矩、反电势正弦波、总谐波畸变(THD)很低、运转平稳，高功率密度、高转矩密度、高效率、高精度、体积小指标要求的直驱电机。另外的图1不适合集中绕线式绕组，图2在绕组集中绕组中绕线示意图绕如图8所示，因绕线针限制，线圈无法布满至齿根部，容易形成较大的绕线盲区(无法布线区域)，这大大限制电机槽满率提高，从而影响电机电阻，导致电机铜损增大，降低电机效率，难以达到高效和高功率密度直驱电机需求。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种直驱电机用定子冲片及电机定子铁芯。为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种直驱电机用定子冲片，包括环形冲片本体，所述环形冲片本体的内圆均匀分布有N个定子齿、定子槽和定子轭；所述定子槽为对称槽，定子槽包括槽口线段、第一槽肩线段、第二槽肩线段、槽内线段、第一槽底线段和第二槽底线段，槽口线段，第一槽肩线段、第二槽肩线段、槽内线段、第一槽底线段和第二槽底线段沿着所述定子槽的槽口中心线镜像构成完整所述定子槽；所述定子轭包括外圆弧段，直线段和过渡曲线段，外圆弧段，直线段和过渡曲线段依次相连。进一步，所述定子槽的各线段之间由圆角过渡连接。进一步，所述定子齿的齿顶做削弧处理，所述齿顶上设有内圆弧段和削弧结构。进一步，所述削弧结构由一段或多段曲线构成或者所述削弧结构由一段直线或一段曲线构成。进一步，所述削弧结构包括削弧曲线线段和第一直线段，所述第一直线段的一端连接所述内圆弧段，所述第一直线段的一端连接所述削弧曲线线段。进一步，所述定子齿不削弧，各个所述内圆弧段的半径相同且与均与所述定子冲片中心同心。进一步，所述定子轭不削弧，各个外圆弧段的半径相同且与均与所述定子冲片中心同心。一种电机定子铁芯，所述的定子包括多个叠放的如上述的直驱电机用定子冲片构成。由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：1.齿槽布局更合理，磁场分布更均匀，无明显漏磁和磁场畸变，产品损耗更低；2.磁场严重不饱和位置(多余料)切除处理，电机重量更轻，提高产品功率密度，更适合的直驱电机的使用；3.定子齿部削弧处理，产品齿槽转矩更低，总谐波畸变(THD)很低，反电势正弦波，产品控制精度更高，运行更平稳；4.槽形面积分布更为合理，有利于绕组下线，提高产品的合格率和槽满率，相同体积下绕线电阻更低，电机铜损小，电机效率更高；5.齿部削弧采用多段异形或台阶削弧更有利于直驱电机灌封或注塑，可消除单段直线或曲线削弧尾部位置灌封后料太薄脱落风险。附图说明下面结合附图对本技术作进一步说明：图1为本现有技术中不适合集中绕线式绕组的定子冲片的结构示意图；图2为本现有技术中另一种定子冲片的结构示意图；图3为本技术中一种直驱电机用定子冲片的结构示意图；图4-1为本技术中图中A处的的放大结构示意图一；图4-2为本技术中图中A处的的放大结构示意图二；图5为本技术中齿顶削弧结构的示意图；图6为本技术中另一种齿顶削弧结构的示意图；图7为本技术中不削弧的定子冲片的结构示意图；图8为本技术中图2中另一种定子冲片的定子绕线图；图9为本技术中定子冲片的定子绕线图。图中：1-环形冲片本体；11-定子齿；12-定子槽；13-定子轭；21-内圆弧段；22-削弧结构；221-第一直线段；222-削弧曲线线段；31-槽口线段；321-第一槽肩线段；322-第二槽肩线段；33-槽内线段；341-第一槽底线段；342-第二槽底线段；41-外圆弧段；42-直线段；43-过渡曲线段。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。如图3、图4-1、图4-2和图9所示，一种直驱电机用定子冲片，包括环形冲片本体(1)，所述环形冲片本体的内圆均匀分布有N个定子齿(11)、定子槽(12)和定子轭(13)；所述定子槽(12)为对称槽，定子槽(12)包括槽口线段(31)、第一槽肩线段(321)、第二槽肩线段(332)、槽内线段(33)、第一槽底线段(341)和第二槽底线段(342)，槽口线段(31)，第一槽肩线段(321)、第二槽肩线段(332)、槽内线段(33)、第一槽底线段(341)和第二槽底线段(342)沿着所述定子槽(12)的槽口中心线镜像构成完整所述定子槽；所述定子轭(13)包括外圆弧段(41)，直线段(42)和过渡曲线段(43)，外圆弧段(41)，直线段(42)和过渡曲线段(43)依次相连。其中，所述定子外径为Do、定子内径为Di、槽口与槽底中心线夹角为θ1、齿顶削弧段与槽中心夹角θ2、槽口宽为Bs0、齿宽为K、轭部厚为M、轭底部厚为L、线段过渡圆角为R、槽底圆角为R1、轭部圆角为R2。具体地，定子外径Do介于100-140mm，内径Di介于55-100mm,定子槽数N为18或12槽、夹角θ1值为8～20°、夹角θ2值为3～10°，齿宽K值为4.5～8mm、轭部厚M值为2.5-6mm、轭底部厚L值为2.5-7mm，过渡圆角R值为0.15～1.5mm、槽底圆角R1值为3-15mm、轭部圆角R2值为3-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直驱电机用定子冲片，其特征在于：包括环形冲片本体(1)，所述环形冲片本体的内圆均匀分布有N个定子齿(11)、定子槽(12)和定子轭(13)；所述定子槽(12)为对称槽，定子槽(12)包括槽口线段(31)、第一槽肩线段(321)、第二槽肩线段(322)、槽内线段(33)、第一槽底线段(341)和第二槽底线段(342)，槽口线段(31)，第一槽肩线段(321)、第二槽肩线段(332)、槽内线段(33)、第一槽底线段(341)和第二槽底线段(342)沿着所述定子槽(12)的槽口中心线镜像构成完整所述定子槽；所述定子轭(13)包括外圆弧段(41)，直线段(42)和过渡曲线段(43)，外圆弧段(41)，直线段(42)和过渡曲线段(43)依次相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种直驱电机用定子冲片，其特征在于：包括环形冲片本体(1)，所述环形冲片本体的内圆均匀分布有N个定子齿(11)、定子槽(12)和定子轭(13)；所述定子槽(12)为对称槽，定子槽(12)包括槽口线段(31)、第一槽肩线段(321)、第二槽肩线段(322)、槽内线段(33)、第一槽底线段(341)和第二槽底线段(342)，槽口线段(31)，第一槽肩线段(321)、第二槽肩线段(332)、槽内线段(33)、第一槽底线段(341)和第二槽底线段(342)沿着所述定子槽(12)的槽口中心线镜像构成完整所述定子槽；所述定子轭(13)包括外圆弧段(41)，直线段(42)和过渡曲线段(43)，外圆弧段(41)，直线段(42)和过渡曲线段(43)依次相连。


2.根据权利要求1所述的一种直驱电机用定子冲片，其特征在于：所述定子槽的各线段之间由圆角过渡连接。


3.根据权利要求1所述的一种直驱电机用定子冲片，其特征在于：所述定子齿(11)的齿顶做削弧处理，所述齿顶上设有内圆弧段(21)和削弧结构(...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐雪华，刘兵，杭平平，黄飞，王渊峰，罗正生，
申请(专利权)人：杭州精导智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33