马达的定子的制作方法
本发明涉及一种马达的定子。
背景技术:
1、通常,定子在马达中起到通过磁化铁芯来产生磁力的作用,并且通过与转子的相互作用来产生旋转力,为了产生这种磁力,用线圈缠绕铁芯(定子铁芯)周边来形成磁场。因此,为了提升效率或输出密度,大部分的定子需要一种用于在定子铁芯的槽内填充更多的线圈的结构。
2、以往,使用了将马达的定子铁芯一体形成的铁芯(以下,“整体铁芯”)。虽然这种铁芯具有制造工艺的可靠性优异的优点,但由于需要确保用于缠绕作业的绕线嘴的空间,因此缠绕定子线圈的槽的有效面积会相应地减小,存在马达的效率降低的问题。
3、考虑到这一点,提出了将形成马达定子的定子铁芯较长地展开并缠绕定子线圈后,卷绕定子铁芯并形成为圆筒形状的铁芯(以下,称为“展开式铁芯”或“展开铁芯”)或将定子铁芯分割并缠绕定子线圈后,组装定子铁芯的铁芯(以下,称为“分割铁芯”)。
4、专利文献1(wo2024-244708a1)公开了一种分割铁芯的一示例。在专利文献1中公开的每个分割铁芯中,单位铁芯由复数个电工钢板(以下,硅钢板)层叠而形成。
5、硅钢板主要由铁(fe)和硅(si)构成,硅的含量通常为0.5~6.5%之间,随着硅的含量越高,其电特性越高。另外,由于硅钢板具有较高的电阻和较低的损耗,从而主要用于变压器、电动机等。
6、但是,在如上所述的现有的分割铁芯中,由于各自的单位铁芯由相同材料,换句话说,由硅钢板形成,因此在减少铁损方面存在限制。不仅如此,由于硅钢板的特性,其磁通密度有限,随着单位铁芯的齿宽度(tooth width)增大,槽面积会减小,由此,相对于定子线圈的匝数,直径会变小,导致产生铜损。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,提供一种相对于相同外径,能够减少铁损和/或铜损的马达的定子。
2、本发明的另一目的在于,提供一种能够通过优化定子铁芯的材料来减少铁损的马达的定子。
3、本发明的又一目的在于,提供一种能够通过扩大定子铁芯的槽面积来减少铜损的马达的定子。
4、为了实现本发明的目的,本发明的马达的定子可以包括定子铁芯和定子线圈。在所述定子中,复数个单位铁芯可以彼此连接而形成为环形。所述定子线圈可以缠绕于复数个所述单位铁芯。复数个所述单位铁芯可以分别由磁通密度彼此不同的材料形成。由此,能够通过使用磁通密度较高的材料来降低铁损,并且能够通过减少价格相对较高的材料的使用量来优化材料成本的上升。
5、作为一示例,复数个所述单位铁芯可以包括第一单位铁芯和第二单位铁芯。所述第一单位铁芯可以形成为具有第一磁通密度,所述第二单位铁芯可以形成为具有高于所述第一磁通密度的第二磁通密度。由此,能够降低定子铁芯处的铁损并优化材料费的上升。
6、例如,所述第一单位铁芯和所述第二单位铁芯可以沿周向交替配置。由此,能够通过减少定子铁芯处的磁通饱和来提升马达效率并抑制由此引起的材料费的上升。
7、或者,所述第一单位铁芯可以包括第一单位轭和从所述第一单位轭延伸的第一齿。所述第二单位铁芯可以包括第二单位轭和从所述第二单位轭延伸的第二齿。以所述第二齿的周向两端之间的宽度尺寸定义的第二齿宽度可以形成为小于以所述第一齿的周向两端之间的宽度尺寸定义的第一齿宽度。由此,能够通过使价格相对较高的第二单位铁芯的使用量最小化并扩大第二单位铁芯的槽面积来增大缠绕于第二单位铁芯的第二定子线圈的线圈线径。
8、具体而言,以从所述定子铁芯的中心至所述第一单位轭的两端内周面的距离定义的第一轭距离可以形成为与以从所述定子铁芯的中心至所述第二单位轭的两端内周面的距离定义的第二轭距离相同。
9、更具体而言,以从所述第一齿的内周面至所述第一单位轭的内周面的长度定义的第一齿长度可以形成为小于以从所述第二齿的内周面至所述第二单位轭的内周面的长度定义的第二齿长度。
10、作为另一示例,以对于所述第一单位轭的两端的径向宽度定义的第一轭端宽度和以对于与所述第一单位轭相向的所述第二单位轭的两端的径向宽度定义的第二轭端宽度可以形成为彼此相同。由此,即使第一单位轭由磁通密度相对较低的材料形成,也能够抑制第一单位轭处产生的磁通饱和。
11、例如,以所述第一单位轭的内周面和所述第一齿的侧面相交之处的所述第一单位轭的径向宽度定义的第一轭中间宽度可以形成为大于以所述第二单位轭的内周面和所述第二齿的侧面相交之处的所述第二单位轭的径向宽度定义的第二轭中间宽度。由此,尽可能地扩大第二单位铁芯的槽面积,相对于相同匝数,能够增大第二定子线圈的线圈线径。
12、作为又一示例,所述第一单位轭和所述第一齿之间的第一内角可以形成为大于所述第二单位轭和所述第二齿之间的第二内角。由此,能够通过增大第二单位铁芯的槽长度来尽可能较宽地确保第二单位铁芯的槽面积。
13、例如,所述第一内角可以形成为钝角,所述第二内角可以形成为直角。由此,能够确保第二单位铁芯的槽面积宽于第一单位铁芯的槽面积。
14、作为又一示例,在复数个所述单位铁芯中,材料不同的单位铁芯间齿的齿宽度可以形成为不同。在所述定子线圈中,缠绕于所述齿宽度不同的单位铁芯的所述定子线圈的线圈线径可以形成为不同。由此,在相同匝数的情况下,能够使定子线圈处的铜损最小化来提升马达效率。
15、例如,复数个所述单位铁芯可以包括第一单位铁芯和第二单位铁芯。所述第二单位铁芯可以形成为具有高于所述第一单位铁芯的磁通密度的磁通密度。缠绕于所述第二单位铁芯的第二定子线圈的线圈线径可以形成为大于缠绕于所述第一单位铁芯的第一定子线圈的线圈线径。由此,能够通过使第二定子线圈处的铜损最小化来提升马达效率。
16、具体而言,在所述定子铁芯的轴向两侧面可以分别设置有绝缘子。在所述绝缘子可以设置有复数个端子(terminal),在复数个所述端子中的至少一个端子,所述第一定子线圈和所述第二定子线圈可以彼此连接。由此,即使第一定子线圈的线圈线径和第二定子线圈的线圈线径彼此不同,也能够顺畅地连接第一定子线圈和第二定子线圈。
17、另外,在所述绝缘子可以设置有端子,所述端子使连接所述第一定子线圈和所述第二定子线圈之间的连接线圈的两端分别与所述第一定子线圈和所述第二定子线圈连接端子。由此,即使第一定子线圈的线圈线径和第二定子线圈的线圈线径彼此不同,也能够顺畅地连接第一定子线圈和第二定子线圈。
18、另外,所述连接线圈的线圈线径可以形成为与所述第一定子线圈的线圈线径相同。由此,能够尽可能地减少连接线圈处的铜损来提升马达效率。
19、作为又一示例,所述第一单位铁芯可以由硅钢板形成,所述第二单位铁芯可以由钴钢板形成。由此,能够提升马达效率并抑制材料成本的上升。
20、在此情况下,缠绕于所述第一单位铁芯的线圈的匝数和缠绕于所述第二单位铁芯的线圈的匝数可以相同。由此,能够确保马达效率和稳定性。
1.一种马达的定子,其中,包括:
2.根据权利要求1所述的马达的定子,其中,
3.根据权利要求2所述的马达的定子,其中,
4.根据权利要求2所述的马达的定子,其中,
5.根据权利要求4所述的马达的定子,其中,
6.根据权利要求5所述的马达的定子,其中,
7.根据权利要求4所述的马达的定子,其中,
8.根据权利要求7所述的马达的定子,其中,
9.根据权利要求4所述的马达的定子,其中,
10.根据权利要求9所述的马达的定子,其中,
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