一种外转子电机的定子及其含有该定子的轮毂电机的制作方法

1.本实用新型涉及电动车技术领域，特别是涉及一种外转子电机的定子及其含有该定子的轮毂电机。


背景技术：

2.电动车作为普及型的日常交通工具，消费者最关注的是他的动力和续行里程，目前市场，单线绕线技术因其高槽满率和高效率的特点在轮毂机上的应用越来越广泛。现有技术中，单线绕线技术对排线的齐整和规律性要求较高，特别是底层绕线，由于单线线径较粗，需要大张紧力才能保证绕线的规律性，一旦某一匝绕线出现混乱，必然导致接下来的其余定子齿绕线出现混乱，无法继续完成绕线或者绕完线后定子出现导电和匝间的风险大大提高，造成大量的不合格品报废，并且单线绕线比较苦恼的是底层排线后，容易受第二层塌线或绕线张紧力挤压影响导致漆包线滑移遮挡霍尔安装槽，电机装配时，传感器安装困难甚至无法安装，电机因传感器故障或损坏的故障率大大提升，为解决上述问题，保证位置传感器可靠安装空间及底层绕线的齐整、紧实是本实用新型的创研动机。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种外转子电机的定子及其含有该定子的轮毂电机。本实用新型提供的外转子电机的定子，阻线过渡面结构对绕线布线限位效果显著，单线排线有序、紧实，绕线停止界限明确有保障，一次下线合格率高，电机为止传感器安装轻松高效，生产效率和合格率高，电机绕线槽满率高，工作平稳可靠，效率高。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种外转子电机的定子，其技术方案为：
5.一种外转子电机的定子，包括齿冠、齿唇、齿筋和定子轭，其特征在于：所述齿唇与所述齿筋的连接拐角处设有圆弧面，所述齿唇的内侧面与所述圆弧面之间设有宽度为l的过渡面，所述宽度l≥0mm。通过以上设计，拐角圆弧降低了定子硅钢片拐角处的冲裁应力，延长定子冲模的有效寿命，提高了齿唇部的结构强度，且宽度为l的过渡面的设计，有效的阻止电机绕线时底层布线在绕制上面线层时易滑动伤漆包线表层绝缘层而造成匝间导电，并且底层排线规整，又保证了全齿绕线规整，给相邻齿绕线提供足够的空间，有效的提升了定子单线绕线的槽满率和合格率，另外，高槽满率使得电机具备更高效率。
6.本实用新型提供一种外转子电机的定子，其还具备如下附属技术方案：
7.其中，所述齿唇的内侧面和所述齿筋的侧面形成槽肩角β，所述过渡面与所述齿筋的侧面形成夹角α，所述槽肩角β≥所述夹角α。此设计方案提高了齿部的有效磁通密度，同时也减少了通过齿唇部位造成的磁极间的漏磁，提高了电机的磁能利用率，而拐角圆弧面避免了局部磁密过高。
8.其中，所述槽肩角β≥90度。此结构优化了齿唇结构的导磁特性，降低了有效磁通的漏磁率，并且有效的降低了齿槽转矩，提高电机运作的平稳性。
9.其中，所述拐角处圆弧面与所述过渡面连接点与齿冠顶点在齿中线上的投影距离为h2，所述h2的范围为1.5mm≤h2≤10mm，所述圆弧面的半径为0.2mm~5mm。此设计方案，h2尺寸保证了位置传感器具备足够的安装空间，安装更轻松，提高了生产效率，降低了传感器因空间狭窄安装损伤造成的电机故障率，同时圆弧面结构降低冲裁是的应力集中，保证了齿唇和齿筋连接处的结构强度。
10.其中，所述齿唇口的厚度h1的范围为0.5mm≤h1≤3mm。此设计方案，利用硅钢片的低磁阻特性，增加了电机定子齿部的有效磁通密度，降低极间漏磁，有效的提高了电机的磁源利用率，降低齿槽转矩。
11.其中，若所述l=0mm，所述夹角α为所述拐角处圆弧面的两切线夹角。此设计方案，适用于多槽结构，可有效的缩短齿唇宽度并依然保持齿唇部位的档线功能，阻线防滑，提高绕线齐整率、槽满率和一次下线合格率。
12.本实用新型提供一种电动车轮毂电机，包括转子和定子，所述转子包括轮辋、导磁环和设于导磁环内侧的若干永磁体，所述转子套设于所述定子外侧。
13.其中，所述齿筋宽度的范围为3mm≤b≤15mm，所述定子轭高度的范围为3mm≤h≤10mm。此设计方案基于磁路饱和原则优化磁路，选择合适的齿筋宽度和定子轭高，降低铁损，提高工作磁通密度，提升电机效率。
14.其中，所述定子外径为200mm~223mm，所述导磁环内径为205mm~227mm。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：
16.本实用新型提供的一种外转子电机的定子，与普通电动车轮毂电机的定子结构相比，本实用新型在齿唇的内侧面与拐角圆弧面之间设有宽度为l的过渡面，此次过渡面结构，在定子绕线时，起到阻挡底层排线往齿冠挤压滑移的作用，特别是，应用于单线绕线工艺，常规内定子结构底层漆包线受上面几层绕线挤压，极易往齿冠滑移，因而会遮挡齿冠部位的位置传感器安装槽，本实用新型的过渡面结构，能有效的解决该难题，保证了底层排线的紧实、齐整，为高槽满率单线绕线打下坚实基础，同时提高了绕线合格率。
17.本实用新型提供的一种电动车轮毂电机，应用了本实用新型的定子结构，该定子结构中所设的过渡面的阻线、限位作用，保证了位置传感器安装槽的安全安装空间，既保证了电机高槽满率，又降低了传感器故障率，装配效率大大提升。与普通电机相比，槽满率提高5%-15%，同时，常规普通定子结构单线绕线时，位置传感器安装槽遮挡引起的故障率越10-60%，槽满率越高的绕线，故障率越高，该结构的电机有效的解决了该问题，位置传感器安装故障率降低未1%以内，且安装位置传感器的生产效率提升50%以上，该电机输出效率高，生产合格率高，故障率低。
18.通过比较可以看出，本实用新型的外转子电机的定子及其含有该定子的轮毂电机，充分考虑了电机绕线功率，设计了高槽满率阻线、限位结构，既保证高槽满率电机的高效率输出特性，又提高了单线电机的生产效率，降低了电机因位置传感器勉强安装所造成的产品故障率。
附图说明
19.图1为本实用新型外转子电机的定子的结构示意图。
20.图2为图1中a处放大结构示意图。
21.图中，1、齿冠；2、齿筋；3、定子轭；4、齿唇；5、圆弧面；6、过渡面；41、齿唇的内侧面；h、定子轭高度；h1、齿唇口的厚度；h2、过渡面连接点与齿冠顶点在齿中线上的投影距离；b、齿筋宽度；l、过渡面的宽度；α、过渡面与所述齿筋的侧面形成夹角；β、槽肩角。
具体实施方式
22.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，需要说明的是，所描述的实施例仅旨在便于本领域技术人员对本实用新型的理解，而对本实用新型的保护范围不起任何限定作用。
23.实施例1：
24.如图1至图2所示，本实施例中的电动车轮毂电机的定子，定子槽数为48槽，定子支架设于定子内侧，支架中心焊接有连接轴套，用于与电机轴的固定连接，支架上设有若干减重孔和定位孔，定子轴向两端侧设有绝缘板，定子轴向端面若干齿冠1处设有位置传感器安装槽，定子由硅钢片叠装而成。特别的是，定子的齿唇4与齿筋2的连接拐角处设有圆弧面5，齿唇4的内侧面41与圆弧面5之间设有宽度为l的过渡面6，宽度l≥0mm。优选，宽度l》0，本实施例l》0.2，本实施例中过渡面6的宽度l≥0.2mm。
25.如图2所示，齿唇4的内侧面41和齿筋2的侧面形成槽肩角β，过渡面6与齿筋2的侧面形成夹角α，槽肩角β≥夹角α，槽肩角β≥90度。优选，槽肩角β≥110度，本实施例中，夹角α≥90，113度≤β≤116度。
26.拐角处圆弧面5与过渡面6连接点与齿冠1顶点在齿中线上的投影距离为h2， h2的范围为1.5mm≤h2≤10mm，圆弧面5的半径为0.2mm~5mm，优选，1.5mm≤h2≤3mm，圆弧面5的半径为0.4mm~2mm。本实施例中，1.5mm≤h2≤2mm，圆弧面5的半径为0.4mm~1.5mm。
27.齿唇4口的厚度h1的范围为0.5mm≤h1≤3mm，优选，0.6mm≤h1≤1.5mm。本实施例中，0.8mm≤h1≤1mm。
28.如图1至图2所示，本实施例中的一种电动车用10寸轮毂电机，包括转子和定子，转子包括轮辋、导磁环和设于导磁环内侧的若干永磁体，转子套设于定子外侧，定子涵盖上述外转子电机的定子特征。本实施例中的电机选用48槽配26对极，电机转子两端有端盖连接，中间设有电机轴。
29.特别的是，齿筋2宽度的范围为3mm≤b≤15mm，定子轭3高度的范围为3mm≤h≤10mm，优选，5mm≤b≤8mm，3mm≤h≤6mm。本实施例中，6mm≤b≤7mm，3.5mm≤h≤5mm。
30.定子外径为200mm~223mm，导磁环内径为205mm~225mm，优选，定子外径为210mm~212mm，导磁环内径为215mm~224mm。本实施例中，定子外径为210.5mm，导磁环内径为215mm。
31.实施例2：
32.本实施例中的技术方案与实施例1的技术方案大部分相同，本实施例仅对不相同的部分进行详述，本实施例与实施例1相同的部分不再赘述。本实施例中，定子的结构选择48槽配22对极永磁体结构或54槽配48对极永磁体结构。
33.实施例3：
34.本实施例中的技术方案与实施例1的技术方案大部分相同，本实施例仅对不相同的部分进行详述，本实施例与实施例1相同的部分不再赘述。
35.本实施例中的10寸轮毂电机，特别的是，齿筋2宽度的范围为3mm≤b≤15mm，定子
轭3高度的范围为3mm≤h≤10mm，优选，5mm≤b≤8mm，3mm≤h≤6mm。本实施例中，5.5mm≤b≤6mm，3.5mm≤h≤5mm。
36.定子外径为200mm~223mm，导磁环内径为205mm~225mm，优选，定子外径为219mm~221mm，导磁环内径为223mm~225mm。本实施例中，定子外径为220mm~220.1，导磁环内径为223.5~224mm。
37.以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，仅用以说明本实用新型的技术方案，并非是对本实用新型的专利范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
38.尽管本文较多地使用了齿冠1、齿筋2、定子轭3、齿唇4、圆弧面5、过渡面6、齿唇的内侧面41、定子轭高度h、齿唇口的厚度h1、过渡面连接点与齿冠顶点在齿中线上的投影距离h2、齿筋宽度b、过渡面的宽度l、过渡面与齿筋的侧面形成夹角α、槽肩角β等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。