本發明涉及電機技術領域,具體地,涉及一種永磁電機用定子沖片、電機定子及注塑模具。
背景技術:
目前,對于永磁無刷電機(例如滾筒洗衣機所用的永磁無刷電機),為了提高電機效率,多采用分數槽集中繞組。而分數槽集中繞組的固有缺點是繞組磁動勢諧波含量較大。目前,為了減小氣隙磁密諧波,特別是減小電機運行在深度弱磁狀態時的磁密諧波和電機鐵耗,常采用定子或者轉子削弧的方式(即將定子的齒頂或轉子的齒頂相比正常結構削掉一部分),以通過削弧結構使得氣隙磁密的含量減少,減小氣隙諧波磁密所產生的電磁激振力,從而減小轉矩脈動,進而減小電機的振動噪音,提高電機效率。
對于采用定子削弧的沖片,常采用如圖1、圖2所示的直線削弧方式,即定子齒10的齒頂的中間段為圓弧段101,兩端為直線段102。但是,這種削弧結構在電機定子采用塑封結構的情況下,具有注塑制造性差的缺點。在注塑時,定子處于內模和外模之間(內模置于定子的中心孔內,外模置于定子的外側),在內模和外模之間注塑材料。如果內模的外徑處的尺寸和定子沖片內徑處尺寸完全一致,則由于定位尺寸太多導致定子入模困難;而如果內模外徑處的尺寸為定子沖片的內切圓,則由于定子齒頂的兩側為直線段102,則內模和定子間會存在間隙m(如圖2),在注塑的過程中,該間隙m會填充有注塑材料,而這部分注塑材料由于尺寸很小,很薄,脫落風險很高。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種永磁電機用定子沖片、電機定子及注塑模具,用以克服現有技術中具有削弧結構的定子沖片形成的定子注塑制造性差的問題。
為了實現上述目的,本發明一方面提供一種永磁電機用定子沖片,所述定子沖片包括環形的定子軛部以及從所述定子軛部徑向向內延伸的多個定子齒,所述定子齒之間形成繞線槽,所述定子齒的齒頂設置有削弧結構,所述削弧結構包括所述定子齒的齒頂兩端的臺階結構,所述臺階結構包括所述齒頂的兩端外凹形成的周向延伸的定位段,所述定位段在塑封定子時用于與位于定子中心孔內的內模上的定位面貼合。
優選地,所述定子齒的齒頂包括位于所述齒頂中間位置的向內彎曲的圓弧段,所述削弧結構包括位于所述圓弧段兩端的直線段以及位于所述直線段遠離所述圓弧段的一端的所述臺階結構。
優選地,所述臺階結構的所述定位段為向內彎曲的圓弧形結構。
優選地,各個所述定位段的半徑相同,且均與所述定子沖片的中心同心。
優選地,各個所述圓弧段的半徑相同,且均與所述定子沖片的中心同心。
優選地,所述繞線槽兩側的兩個所述定位段相互遠離的兩個端部所跨越的角度θ2與該兩個定位段相互靠近的兩個端部所跨越的角度θ1之間的關系為:(θ2-θ1)/2﹤5°。
根據本發明的另一方面,還提供一種電機定子,所述電機定子包括有多個疊放的如上所述的定子沖片。
根據本發明的再一方面,還提供一種注塑模具,所述注塑模具用于注塑如上所述的電機定子;
所述注塑模具包括位于所述電機定子外側的外模和位于所述電機定子中心孔內的柱狀的內模,其中,所述內模的外表面上形成有多個沿圓周間隔設置的縱向延伸的凹槽,所述凹槽之間的部位形成用于與所述電機定子的所述定位段貼合定位的定位凸部。
優選地,每個所述定位凸部定位在電機定子的繞線槽兩側的所述定位段上。
優選地,所述定位凸部所跨越的以所述定子沖片的中心為中心的角度θ3與所述繞線槽兩側的兩個所述定位段相互遠離的兩個端部所跨越的角度θ2以及該兩個定位段相互靠近的兩個端部所跨越的角度θ1之間的關系為:(θ2+θ1)/2﹤θ3﹤θ2。
本發明提供的定子沖片、電機定子及注塑模具,通過設置定子齒上的削弧結構包括用于與注塑模具定位的定位段,該削弧結構在減少電機中定子和轉子之間的氣隙諧波磁密所產生的電磁激振力,減小電機的振動噪音,提高電機效率的同時,還能夠通過定位段與注塑用的內模貼合,可以定位內模,還可以在定位在塑封該定子沖片形成的電機定子時,防止注塑材料進入到內模與定子齒的齒頂之間的間隙中。因此,本發明提供的定子沖片可避免現有技術中直線削弧結構的定子塑封時進入到內模和定子間的間隙的注塑材料容易脫離的問題,本發明提供的定子沖片可提高定子的注塑可制造性。
附圖說明
圖1為現有技術中定子沖片的結構示意圖;
圖2為圖1所示的定子沖片的部分放大圖;
圖3為本發明提供的定子沖片的結構示意圖;
圖4為圖3所示的定子沖片的部分放大圖;
圖5為圖3所示的定子沖片的a處放大圖;
圖6為內模定位于定子中心孔內的結構示意圖;
圖7為圖6中b處放大圖;
圖8為內模的結構示意圖。
附圖標記說明:
10-定子齒;101-圓弧段;102-直線段;
1-定子軛部;2-定子齒;21-圓弧段;22-直線段;23-臺階結構;231-定位段;100-電機定子;200-內模;201-凹槽;202-定位凸部。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發明中的實施方式及實施方式中的特征可以相互組合。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
本發明公開了一種永磁電機用定子沖片,所述定子沖片包括環形的定子軛部1以及從定子軛部1徑向向內延伸的多個定子齒2,所述定子齒2之間形成繞線槽3,其中,所述定子齒2的齒頂設置有削弧結構,所述削弧結構包括所述定子齒2的齒頂兩端的臺階結構23,所述臺階結構23包括所述齒頂的兩端外凹形成的周向延伸的定位段231,所述定位段231在塑封定子時用于與位于定子中心孔內的內模上的定位面貼合。需說明的是,所述的“周向”并不是嚴格意義上的周向,可以是大致沿周向延伸,在此認為,形成臺階結構23的兩個部分分別為大致徑向上延伸和大致周向上延伸。
本發明提供的定子沖片,通過在定子齒2的齒頂的削弧結構中設置定位段231,該削弧結構在減少電機中定子和轉子之間的氣隙諧波磁密所產生的電磁激振力,進而減小電機的振動噪音,提高電機效率的同時,還能夠通過定位段231與注塑的內模貼合,可以定位內模,還可以在塑封該定子沖片形成的電機定子時防止注塑材料進入到內模與定子齒的齒頂之間的間隙中。因此,本發明提供的定子沖片可避免現有技術中直線削弧結構的定子在塑封時進入到內模和定子間的間隙的注塑材料容易脫離的問題,從而本發明提供的定子沖片可提高定子的注塑可制造性。
下面根據具體實施方式并結合附圖對本發明提供的技術方案進一步詳細描述。
本實施方式中,如圖3和圖4所示,定子齒2的齒頂包括位于所述齒頂中間位置的向內彎曲的圓弧段21,所述削弧結構包括位于所述圓弧段21兩端的直線段22以及位于直線段22遠離所述圓弧段21的一端的臺階結構23。所述削弧結構在每個所述定子齒2的齒頂的兩端對稱設置。需說明的是,本發明中所述的“向內”是指朝向定子沖片的中心的方向,而“向外”是向遠離定子沖片中心的方向。
優選地,多個所述定子齒2的所述圓弧部21的半徑相等且均與所述定子沖片的中心同心。
優選地,定子齒2上的所述定位段231為向內彎曲的圓弧形。各個所述定位段231的半徑相同,且均與所述定子沖片的中心同心。這樣,處于定子中心孔內的內??赏ㄟ^外表面上的圓弧形定位面與該圓弧形的定位段231貼合定位(后面會進一步描述)。
應該可以理解的是,定位段231并不限于圓弧形,例如也可為直線形,在內模上需設置與該直線形的定位段匹配的定位結構。另外,所述削弧結構也并不限于本實施方式中包括直線段22的結構形式,還可以包括其它的削弧結構,只要在定子齒的齒頂兩端設置包括定位段231的臺階結構23,均屬于本發明的保護范圍。
本發明提供的技術方案中,定位段231的長度實際上越小越好,因此可設置定位段231的長度在能夠定位注塑內模的情況下盡可能短。
本實施方式中,如圖5所示,繞線槽3兩側的兩個所述定位段231相互遠離的端部所跨越的角度θ2與該兩個定位段231相互靠近的兩個端部所跨越的角度θ1之間的關系為:(θ2-θ1)/2﹤5°。也就是說,每個定位段231所占用的角度小于5°。
根據本發明的另一方面,還提供一種電機定子,該所述電機定子包括有多個疊放的如上所述的定子沖片。
本發明提供的電機定子,在塑封過程中,由于注塑內模的定位面貼合定位于定子齒的定位段231上,因此,注塑材料不會進入到內模與定子齒之間的間隙中去,由此可避免現有技術中削弧結構的定子注塑制造性能差的問題。
根據本發明的再一方面,還提供一種注塑模具,該注塑模具用于注塑如上所述的電機定子。
該注塑模具包括位于所述電機定子外側的外模和位于所述電機定子中心孔內的柱狀的內模200,如圖6和圖7所示,注塑時,內模200位于電機定子100的中心孔內。其中,所述內模200的外表面上形成有多個沿圓周間隔設置的縱向延伸的凹槽201,凹槽201之間的部位形成用于與所述電機定子100的所述定位段231貼合定位的定位凸部202,凹槽201可以避讓定子齒的圓弧段21和直線段22,以避免內模200與定子產生干涉。內模200的具體結構如圖8所示。
本實施方式中,每個所述定位凸部202定位在電機定子的繞線槽3兩側的所述定位段231上。
為使得定位凸部202定位在所述定位段231上,應設計定位凸部202的寬度大于繞線槽3兩側的定位段231之間的距離,且小于該兩個定位段231彼此遠離的端部之間的距離。所述距離或寬度可用其所跨越的角度來表示。
本實施方式中,所述定位凸部202所跨越的以所述定子沖片的中心為中心的角度θ3與所述電機定子的繞線槽3兩側的兩個定位段231相互遠離的兩個端部所跨越的角度θ2以及該兩個定位段231相互靠近的兩個端部所跨越的角度θ1之間的關系為:(θ2+θ1)/2﹤θ3﹤θ2。
用本實施方式提供的注塑模具來注塑定子,可使得定子具有較好的注塑制造性。
以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式,但是,本發明并不限于此。在本發明的技術構思范圍內,可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型,包括各個具體技術特征以任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復,本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。但這些簡單變型和組合同樣應當視為本發明所公開的內容,均屬于本發明的保護范圍。