固结的定子叠片制造技术

本公开涉及固结的定子叠片。一种用于多种外壳类型的固结的电动机定子叠片，使得单个定子组合件可用于电动机的不同分类。定子叠片的每一层包括外部特征部，当与叠片中的其它层的外部特征部组合时，所述外部特征部可适于使电动机符合多种外壳类型中的一种。外部特征部包括用于或多个盖，翅片和构造成接纳冷却管的轮廓的保持特征部。在各种实施例中，单个固结的定子叠片组件可适于提供具有开放式防滴漏(ODP)，全封闭风扇冷却(TEFC)或全封闭水冷(TEWC)外壳分类中的至少两种的电动机。(TEWC)外壳分类中的至少两种的电动机。(TEWC)外壳分类中的至少两种的电动机。

【技术实现步骤摘要】
固结的定子叠片


[0001]本公开涉及电机领域，更具体涉及一种固结的定子叠片。

技术介绍

[0002]电动机广泛用于工业应用和商业产品中。例如，电动机广泛用于工业制造设备，电动车辆和商业产品如加热，通风和空调(HVAC)系统的控制系统中。国家电气制造商协会(NEMA)公布了与电动机有关的各种标准文献，以确保由不同制造商制造的电动机满足某些设计约束，这些设计约束使得能够在特定应用中交换不同的电动机。例如，NEMA公布了与电动机绝缘等级，框架分配和电动机外壳有关的标准。作为NEMA标准的替代，国际电工技术委员会(IEC)还公布了可用于世界不同地区的电动机标准。
[0003]NEMA标准(例如，NEMA MG 1
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20161.25
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1.27)定义了电机外壳类型，包括但不限于开放式防滴漏(Open Drip
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Proof，缩写ODP)，全封闭风扇冷却(Totally Enclosed Fan Cooled，缩写TEFC)和全封闭水冷(Totally Enclosed Water Cooled，缩写TEWC)。这些外壳类型中的每一种外壳类型由不同的环境保护分类来表征。不同类型的传统电动机通常使用不同的电动机底盘或电动机外壳来制造。
[0004]电动机通常包括以下部件：耦接到电机轴的转子；以及定子。定子通常缠绕有绝缘线以产生磁场。转子使用例如附接至旋转轴的永磁体或绝缘线的附加绕组或具有端环的转子线棒来产生旋转磁场。定子可以通过将芯材料(例如铁合金，电工钢等)形成为中空圆柱体，然后将绝缘线缠绕在圆柱体内表面中的槽周围来制造。然后将定子插入到电机壳体中，该电机壳体形成电机的外壳。不同的电机外壳可以用于不同的外壳类型。
[0005]由固体材料坯制造的定子可能与定子芯材料中产生的涡流引起的大损耗相关。因此，定子通常不是通过将固体材料坯加工成定子的形式来制造的。相反，为了减少来自涡流的损失，定子通常使用叠片技术制造。例如，定子的形状首先由诸如24规格或26规格钢的板材冲压出来。然后可以用介电材料涂覆叠片的层并组装以形成定子叠片组件。定子叠片组件可以用粘合材料、铆钉和/或贯穿螺栓而被保持在一起。在一些实施例中，叠片的各层被氧化以形成介电层(即，氧化层)，然后用穿过叠片的各层中的定位孔的铆钉堆叠并保持在一起。铆钉还可以涂覆有电介质材料或被氧化以防止涡流通过铆钉在叠片层之间传导。
[0006]在一些电动机中，定子叠片组件还可以用作电动机壳体，使得定子不需要保持在单独的壳体部件中。壳体的特征部可以形成在叠片层的外轮廓中，并且用于定子绕组的槽可以形成在叠片层的内轮廓中。因此，一旦形成了定子叠片组件，由此构造的电动机就符合特定外壳类型之一。
[0007]然而，有大量的电动机被制造用于不同的应用，为不同的环境条件提供不同的尺寸/马力额定值和不同的外壳类型。制造商通常需要为他们提供的不同产品中的每一种制造不同的部件，这可能导致用于各种库存的增加的加工成本和增加的存储成本。因此，需要降低成本同时允许制造商继续提供稳健的一组产品的解决方案。

技术实现思路

[0008]本文公开了一种用于多种外壳类型的固结(consilidated)的电动机定子叠片。定子叠片的一层包括外部特征部，当与叠片中的其它层的外部特征部组合时，外部特征部可适于使电动机符合多种外壳类型中的一种外壳类型。在各种实施例中，单个固结的定子叠片组件可适于提供具有防滴漏(ODP)，全封闭风扇冷却(TEFC)或全封闭水冷(TEWC)外壳分类中的至少两种的电动机。
[0009]根据本专利技术的第一方面，公开了一种用于电动机的定子。定子包括：一种包括多个层和绝缘导体线圈的叠片。多个层中的每一层具有内轮廓和外轮廓，并且由具有额定厚度的材料片形成。当多个层被组装成叠片时，对应于多个层的内轮廓形成围绕被配置成接纳转子的孔分散的槽，并且当多个层被组装成叠片时，对应于多个层的外轮廓在叠片的外表面上包括多个特征部，这些特征部使得电动机能够根据多种外壳类型而被配置。绝缘导体线圈分布在叠片的槽中并用于产生与定子相关联的磁场。
[0010]根据该第一方面的一些实施例，该多种外壳类型包括以下中的至少一项：开放式防滴漏(ODP)外壳类型；全封闭风扇冷却(TEFC)外壳类型；或全封闭水冷(TEWC)外壳类型。
[0011]根据第一方面的一些实施例，材料片包括具有形成在至少一个表面上的氧化物层的硅钢或其合金。
[0012]根据第一方面的一些实施例，叠片的外表面上的多个特征部包括多个翅片。叠片的外表面在第一翅片的基部与第二翅片的基部之间的形状符合冷却管的横截面形状的至少部分。在至少一个实施例中，叠片的外表面在第一翅片的基部与第二翅片的基部之间的形状是具有与冷却管的外表面的半径匹配的半径的曲线。在至少一个实施例中，叠片的外表面在第一翅片的基部与第二翅片的基部之间的形状具有与冷却管的矩形横截面匹配的多个小平面(Facet，例如也称为琢面)。
[0013]根据第一方面的一些实施例，叠片的外表面上的多个特征部包括构造成接纳盖的保持特征部。在至少实施例中，该保持特征部包括在该外轮廓中的一对特征部，这对特征部跨如下的线镜像对称，该线与该定子的中心轴线相交并且穿过该叠片中的通孔的轴线，并且该叠片包括多个通孔，这些通孔用于将端板安装到该叠片上以形成电动机壳体。
[0014]根据第一方面的一些实施例，覆盖物包括覆盖在弹性体材料中的基部材料。基材包括以下中的一项：金属、塑料或复合材料。
[0015]根据第一方面的一些实施例，叠片的外表面上的多个特征部包括围绕定子的中心轴线布置的多对保持特征部，每对保持特征部构造成接纳两个或更多个盖中的特定盖。
[0016]根据本专利技术的第二方面，公开了一种电动机。电动电机包括：定子，转子和或多个端板。定子包括：一种包括多个层和绝缘导体线圈的叠片。多个层中的每一层具有内轮廓和外轮廓，并且包括具有额定厚度的材料片。当组装到叠片中时，对应于多个层的内轮廓形成围绕孔分散的槽，并且当组装到叠片中时，对应于多个层的外轮廓在叠片的外表面上包括多个特征部，这些特征部使得电动机能够根据多种外壳类型来配置。绝缘导体线圈分布在叠片的槽中并用于产生与定子相关联的磁场。转子设置在定子的叠片中的孔中，转子联接到电机轴。或多个端板联接到定子的叠片以形成电机壳体。
[0017]根据第二方面的一些实施例，多个外壳类型包括防滴漏(ODP)外壳类型。根据ODP外壳类型配置，电动电机还包括：吹风机，吹风机被附接到一个或多个端板中的至少端板；
以及设置在定子的叠片的外表面上的至少一个盖。该至少一个盖中的每个盖由包括在该叠片的外表面上的多个特征部中的保持特征部保持，并且该吹风机被配置成迫使空气在盖与被包括在叠片的外表面上的多个特征部中的多个翅片之间。
[0018]根据第二方面的一些实施例，多种外壳类型包括全封闭风扇冷却(TEFC)外壳类型。根据TEFC壳体类型配置，电动电机还包括：连接到电机轴的风扇。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动机的定子，包括：叠片，包括多个层，其中所述多个层中的每个层具有内轮廓和外轮廓并且包括具有额定厚度的板材，其中当所述多个层被组装成所述叠片时，对应于所述多个层的所述内轮廓形成围绕孔分散的槽，所述孔被配置成接纳转子，并且当所述多个层被组装成所述叠片时，对应于所述多个层的所述外轮廓包括所述叠片的外表面上的多个特征部，所述多个特征部使得所述电动机能够根据多种外壳类型而被配置；以及绝缘导体线圈，分布在所述槽中。2.根据权利要求1所述的定子，其中所述多种外壳类型包括以下至少一项：开放式防滴型(ODP)外壳类型；全封闭风扇冷却(TEFC)外壳类型；或全封闭水冷(TEWC)外壳类型。3.根据权利要求1所述的定子，其中所述板材包括硅钢或其合金，所述硅钢或其合金具有形成在至少一个表面上的氧化物层。4.根据权利要求1所述的定子，其中所述叠片的所述外表面上的所述多个特征部包括多个翅片，并且其中所述叠片的所述外表面在第一翅片的基部与第二翅片的基部之间的形状符合冷却管的截面的形状的至少部分。5.根据权利要求4所述的定子，其中所述叠片的所述外表面在所述第一翅片的所述基部与所述第二翅片的所述基部之间的所述形状是如下曲线，所述曲线具有与所述冷却管的外表面的半径匹配的半径。6.根据权利要求4所述的定子，其中所述叠片的所述外表面在所述第一翅片的所述基部与所述第二翅片的所述基部之间的所述形状具有与所述冷却管的矩形横截面匹配的多个小平面。7.根据权利要求1所述的定子，其中所述叠片的所述外表面上的所述多个特征部包括被配置为接纳盖的保持特征部。8.根据权利要求7所述的定子，其中所述保持特征部包括在所述外轮廓中的一对特征部，所述一对特征部跨线成镜像，所述线与所述定子的中心轴线相交并穿过所述叠片中的通孔的轴线，其中所述叠片包括多个通孔，所述多个通孔被用于将端板安装到所述叠片以形成电机壳体。9.根据权利要求7所述的定子，其中所述盖包括覆盖在弹性体材料中的基部材料，其中所述基部材料包括以下中的一项：金属、塑料或复合材料。10.根据权利要求1所述的定子，其中所述叠片的所述外表面上的所述多个特征部包括围绕所述定子的中心轴线设置的多对保持特征部，每对保持特征部被配置为接纳两个或更多个盖中的特定盖。11.一种电动机，包括：定子，包括：叠片，包括多个层，其中所述多个层中的每个层具有内轮廓和外轮廓，并且包括具有额定厚度的板材，其中当所述多个层被组装成所述叠片时，对应于所述多个层的所述内轮廓形成围绕孔分散的槽，并且当所述多个层被组装成所述叠片时，对应于所述多个层的所述外轮廓包括所述叠片的外表面上的多个特征部，所述特征部使得所述电动机能够根据多种
外壳类型而被配置，以及绝缘导体线圈，分布在所述槽中；转子，被设置在所述定子的所述叠片中的所述孔中，所述转子被耦接至电机轴上；以及一个或多个端板，被耦接至所述定子的所述叠片以形成电机壳体。12.根据权利要求11所述的电动机，其中所述外壳类型包括开放式防滴漏ODP外壳类型，并且根据所述ODP外壳类型而被配置，所述电动机还包括：吹风机，被附接至所述一个或多个端板中的至少一个端板；以及至少一个盖，被设置在所述定子的所述叠片的所述外表面上，所述至少一个盖中的每个盖由保持特征部保持，所述保持特征部被包括在所述叠片的所述外表面上的所述多个特征部中，其中所述吹风机被配置为迫使空气在所述盖与多个翅片之间，所述多个翅片被包括在所述叠片的所述外表面上的所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：