一种定子铁芯及电机的制作方法

1.本发明涉及电机相关技术领域，尤其涉及一种定子铁芯及电机。


背景技术：

2.现有的龙骨式定子铁芯是将传统的整体式定子铁芯分离出若干个定子铁芯单元，每个定子铁芯单元包括一个定子齿部和两端的各半个定子轭部，通过凹凸关节连接各个定子铁芯单元，实现可以旋转的龙骨式定子铁芯。
3.每个定子铁芯单元由多个定子铁芯单元冲片相互交错叠压而成，并由三个扣点轴向叠压扣紧固定，由于铁芯单元冲片关于齿中心不对称设置，不同的定子铁芯单元通过凹凸关节连接形成定子铁芯装配而成压缩机运行过程中，每个定子铁芯单元两端的轭部所受应力不均，在电磁力作用下极易出现固频模态共振问题，出现噪声恶化现象。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提供一种定子铁芯及电机，至少用于解决现有技术中存在的电机共振、噪声大的技术问题，具体地：
5.第一方面，本发明提供一种定子铁芯，包括：
6.第一冲片单元，所述第一冲片单元包括第一齿部和第一轭部，所述第一轭部的两端各形成有一个转动连接部，所述第一冲片单元为关于所述第一齿部的中心线对称的结构；
7.第二冲片单元，所述第二冲片单元包括第二齿部和第二轭部，所述第二冲片单元为关于所述第二齿部的中心线对称的结构；
8.所述第一冲片单元和所述第二冲片单元设置多个，多个所述第一冲片单元和所述第二冲片单元交错叠置，轴向上相邻的两个所述转动连接部可转动连接形成链式结构，所述链式结构首尾连接形成所述定子铁芯。
9.进一步可选地，所述第一轭部的两端形成外凸的第一边线，所述第一边线构成所述转动连接部的外侧边，所述第一边线包括第一弧线段和第一直线段。
10.进一步可选地，所述转动连接部的关节边线与所述第一轭部的第一外边线之间形成有第一凹部，所述关节边线与所述第一弧线段之间形成第二凹部；
11.所述第一凹部包括平面段段和第一弧面段，所述第二凹部包括第二弧面段，所述第一弧面段和所述第二弧面段关于所述转动连接部的中心线对称。
12.进一步可选地，所述转动连接部包括关节连接扣，所述关节连接扣包括在所述转动连接部的第一面上的凹槽结构，所述关节连接扣在所述转动连接部的第二面上的凸起结构，
13.所述关节连接扣位于所述转动连接部的中心线上。
14.进一步可选地，所述关节连接扣的中心至所述关节边线端部的距离为r，所述关节连接扣的中心至所述第二弧面段与所述第一弧线段的交点的距离为r，其中，r≤r≤1.2r。
15.进一步可选地，所述关节连接扣的中心位于所述平面段的边线延长线上。
16.进一步可选地，所述第二轭部的两端形成内凹的第二边线，
17.所述第二边线和所述第一边线相匹配。
18.进一步可选地，所述第二轭部的第二外边线与所述第二弧线段之间形成有第二轭部直线段，
19.在装配状态时所述第二轭部直线段与所述平面段关于所述关节的中心线对称分布。
20.进一步可选地，所述第一冲片单元上设置有第一固定扣，所述第二冲片单元上设置有第二固定扣，所述第一固定扣和所述第二固定扣可通过压紧连接。
21.进一步可选地，位于所述链式结构两端的所述第一冲片单元和所述第二冲片单元上设置卡扣结构，所述链式结构的首尾通过所述卡扣结构进行连接。
22.第二方面，本发明提供一种电机，包括上述定子铁芯。
23.本发明通过将两种冲片单元都设置成关于齿中心线对称结构，使得定子铁芯的冲片单元两端通过凹凸关节的部分的轭部边线所受应力均匀分布，减少整体压缩机的固有频率，可以有效避开压缩机运行频段的共振问题。
附图说明
24.通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1示出本发明实施例第一冲片单元和第二冲片单元装配状态示意图；
26.图2示出本发明实施例第一冲片单元的结构示意图；
27.图3示出图1中a处放大图；
28.图4示出本发明实施第一冲片单元和第二冲片单元绕线状态示意图；
29.图5示出本发明实施例定子铁芯的轴向截面示意图；
30.图6示出本发明实施例定子铁芯的端面示意图(第二冲片连接)；
31.图7示出本发明实施例定子铁芯的端面示意图(第一冲片连接)；
32.图8示出本发明实施例定子铁芯的噪音值与原方案的噪音值对比图。
33.图中：
34.1、第一冲片单元；11、第一齿部；12、第一轭部；121、第一直线段；122、第一弧线段；123、第一外边线；13、连接关节；131、关节边线；132、第一凹部；1321、第一弧面段；1322、平面段；133、第二凹部；14、关节连接扣；15、第一固定扣；
35.2、第二冲片单元；21、第二齿部；22、第二轭部；221、第二直线段；222、第二弧线段；223、第二轭部直线段；224、第二外边线；23、第二固定扣；
36.3、卡扣结构。
具体实施方式
37.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
39.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
40.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
41.本发明通过将两种冲片单元都设置成关于齿中心线对称结构，使得定子铁芯的冲片单元两端通过凹凸关节的部分的轭部边线所受应力均匀分布，减少整体压缩机的固有频率，可以有效避开压缩机运行频段的共振问题。以下结合具体实施例对本发明进行详细介绍：
42.如图1、图2、图3、图4所示，本发明提供一种定子铁芯，包括：
43.第一冲片单元1，第一冲片单元1包括第一齿部11和第一轭部12，第一轭部12的两端各形成有一个连接关节13，第一冲片单元1为关于第一齿部11的中心线对称的结构；
44.第二冲片单元2，第二冲片单元2包括第二齿部21和第二轭部22，第二冲片单元2为关于第二齿部21的中心线对称的结构；
45.第一冲片单元1和第二冲片单元2设置多个，多个第一冲片单元1和第二冲片单元2交错叠置，轴向上相邻的两个连接关节13可转动连接形成链式结构，链式结构首尾连接形成定子铁芯。具体的，在轴向上，第一冲片单元1和第二冲片单元2层叠设置，即每个第一冲片单元1都与一个第二冲片单元2重叠设置；在周向上，第一冲片单元1和第二冲片单元2相邻设置，即任意一个第一冲片单元1均与一个第二冲片单元2相邻设置。
46.如图2所示，第一轭部12的两端形成外凸的第一边线，第一边线包括第一直线段121和第一弧线段122，连接关节13形成在第一边线的内侧，具体的，连接关节13在第一弧线段122的内侧形成。
47.如图2、图3所示，连接关节13的关节边线131与第一轭部12的第一外边线123之间形成有第一凹部132，第一凹部132与关节边线131和第一外边线123连接，关节边线131与第一弧线段122之间形成第二凹部133，第二凹部133与关节边线131和第一弧线段122连接，第一凹部132包括平面段1322和第一弧面段1321，第二凹部133包括第二弧面段，第一弧面段1321和第二弧面段关于连接关节13的中心线对称，优选地，第一弧面段1321和第二弧面段为多段弧线。第一凹部132和第二凹部133的设置为链式结构转动时提供避让空间。
48.连接关节13包括关节连接扣14，关节连接扣14为圆形凹凸结构，关节连接扣14在连接关节13的第一面上形成圆形凹槽结构，在连接关节13的第二面上形成圆形凸起结构，
关节连接扣14位于连接关节13的中心线上。优选地，关节连接扣14通过冲压的方式形成在连接关节13上。装配时，位于上侧的关节连接扣14嵌入到位于下侧的关节连接扣14内，形成转动连接。
49.如图5、图6所示，从截平面上看，定子铁芯每个层压面上的第一冲片单元1和第二冲片单元2依次交替形成定子铁芯截面。从轴截面看，第一冲片单元1和第二冲片单元2交替叠压而成。通过连接关节13实现转动连接，从而使得整个相邻的定子铁芯单元可以绕关节旋转，如图4所示，绕线时可以转动使第一冲片1和第二冲片2转动一定角度，使第一齿部11和第二齿部21间隔增大，方便配合绕线设备进行绕线，避免干涉绕线，
50.更进一步的，如此排列的第一冲片单元1和第二冲片单元2片，对于每层冲片之间、每个冲片单元之间均具有相同的受力，成型后的整个定子铁芯具有明显的刚度和较少的固频。
51.关节边线131、第一边线、第二边线等的形成，直接影响定子铁芯单元及整个定子铁芯的刚度、应力应变及模态，在电机运行过程中，电磁力对此部位及周边的影响最大，优选地，关节连接扣14的中心至关节边线131端部的距离为r，关节连接扣14的中心至第二弧面段与第一弧线段122的交点的距离为r，其中，r≤r≤1.2r，从而可以改善电机的振动。如图8所示，优选地，随着r尺寸的增加，定子铁芯单元的刚度先增加后减小，当满足时r＝1.1r，各1200hz以内噪声总值处于相对低值，电机噪音得到显著降低，综合效果最佳。
52.进一步地，关节连接扣14的中心位于平面段1322的边线延长线上，可以避开1200hz的固有频率，振动效果显著。原1200hz频段激发结构的3阶振型，本发明结构下多数阶次的固频均降低，且1200hz上升至4阶振型，共振现象消失，电机振动噪音大大降低。具体对比如下表所示，
[0053][0054]
第二轭部22的两端形成内凹的第二边线，第二边线包括第二弧线段222和第二直线段221，第二边线和第一边线的线型相同，在安装状态时，第一边线和第二边线能够完全贴合，从而避免或减小相邻的第一冲片单元1和第二冲片单元2之间的间隙。
[0055]
第二轭部22的第二外边线224与第二弧线段222之间形成有第二轭部直线段223，在装配状态时第二轭部直线段223与平面段1322关于关节的中心线对称分布，进一步平衡各部分的应力，使结构更加紧凑。
[0056]
第一冲片单元1上设置有第一固定扣15，第二冲片单元2上设置有第二固定扣23，第一固定扣15和第二固定扣23可通过压紧连接。优选地，第一轭部12上设置两个第一固定
扣15，第一齿部11上设置一个第一固定扣15，同样的，在第二轭部22上设置两个第二固定扣23，第二齿部21上设置一个第二固定扣23，从而实现多个位置的固定连接，提高连接可靠性。进一步地，第一固定扣15和第二固定扣23为凹凸结构，优选与关节连接扣14同样为通过冲压的方式形成在第一冲片单元1和第二冲片单元2上，装配时通过压紧的方式实现连接。
[0057]
如图6、图7所示，在本实施例中，位于链式结构两端的第一冲片单元1和第二冲片单元2上设置卡扣结构3，链式结构的首尾通过卡扣结构3进行连接。卡扣结构3优选包括形成在位于链式结构首端的第一冲片和第二冲片上形成的凸部，和形成在位于链式结构尾部的第一冲片和第二冲片上的凹部，凸部嵌入到凹部内形成卡接。优选额，凸部和凹部形成在第一轭部12和第二轭部22上。或者，在其他实施中，链式结构的两端还可以通过焊接的方式进行连接。
[0058]
本发明还提供一种电机，包括上述定子铁芯，进一步地，本发明还提供一种压缩机，包括上述电机。
[0059]
本发明通过定子铁芯的冲片单元片型的对称设计，在压缩机电机运行过程中，所受的应力全部相同，使得结构更为紧凑，固有模态频率个数大大减少。同时在电磁力激发下，改善电机共振问题。
[0060]
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。