[发明专利]模块化电机定子

说明书

【技术领域】

本发明涉及电机定子结构，尤其涉及一种模块化电机定子。

【背景技术】

目前，大多数电机的定子铁芯，如图1所示，包括铁芯和定子线圈绕组c，其铁芯包括环形的磁轭部a，磁轭部a内壁突出有若干个呈放射状排列的齿部b，线圈绕组c依次绕在齿根部g上嵌入到齿槽h里面。为了方便绕线，铁芯往往由多个基本单元d活动连接而成，每个基本单元d包括背部f和一个齿部b，相邻的两个基本单元d的背部f之间形成相互连接的结合部e，依靠结合部e使各个基本单元d围成环状。这种整体式结构的电机定子，采用一定数量的整圈的定子冲片片直接叠压而成，如果定子槽满率较高时，绕线针将无法通过，很难下线；同时由于受槽开口的限制，特别是内转子/外定子电机，绕组的直接绕制或嵌线都比较困难，而且槽满率低，制造成本高。

而现有的直接绕制技术，大多采用将电机外定子拆解成数个齿体，预先绕制好的绕组和绝缘层一起套入定子齿，然后再将定子齿拼成一个整体，这样虽然可以达到提高电机槽满率的目的，但是该结构仅适用于内转子/外定子结构；在外转子/内定子结构中，如此拼装得到的定子结构会因为电机径向拉力的作用而散架。也有的技术把定子拆解成数个单齿，先在单个齿上绕好线圈，再通过相邻两齿轭部的啮合来得到定子整体。专利CN1476144将定子拆解成定子本体和数个齿身，齿身与定子本体采用直槽形和定位销或卡笋紧密配合来得到一个整体。这样虽然可以提高电机槽满率，但是相邻定子齿模块采用啮合连接，即将一圈定子冲片中的各齿之间间断开，左右硅钢片断口相互啮合，最后叠压，左右硅钢片通过啮合处形成的铰链联接，最后形成一个封闭环的定子；这种型式的定子虽然解决了定子槽满率高的下线问题，但因为定子齿模块都是由硅钢片叠制而成，对硅钢片的加工精度要求较高，通常需要高速冲床等先进加工设备，否则很难达到装配的精度要求，且径向强度有限，定子圆度难于保证，特别是径向力很大时该结构可能会出现结构变形。

【发明内容】

本发明提供一种结构简单、加工制造方便，各绕组可分开绕线、容易更换单个绕组，提高电机槽满率、降低绕组制造成本的模块化电机定子。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

模块化电机定子，包括定子齿模块、定子支架和线圈，所述定子齿模块包括主定子齿铁芯和可与主定子齿铁芯叠加装配的附定子齿铁芯，主定子齿铁芯和附定子齿铁芯结构相同且均由齿冠、齿身和齿轭组成；所述主定子齿铁芯均布在定子支架的内表面且与其一体成型，所述主定子齿铁芯齿冠的顶端与定子支架的内表面一体连接；所述附定子齿铁芯叠加在定子支架上主定子齿铁芯的上侧、或/和下侧构成多组不同形式定子齿模块的定子支架，多组定子支架上主定子齿铁芯之间的内弧形空间可错位叠加的与其他定子支架上的附定子齿铁芯相配合，定子支架的内弧面对应与其他定子支架上附定子齿铁芯的齿冠扇形端面相配合；错位叠加配合的定子支架上相邻定子齿模块的齿冠邻接端，对应的邻接齿冠上设有使相邻定子齿模块相互衔接的凸部和凹部；所述定子支架的定子齿模块上有绝缘的绕线骨架，线圈绕分别在多组不同形式定子支架上定子齿模块的绕线骨架上，多组不同形式定子支架层状错位叠加配合，且所有定子齿模块上的线圈串联或并联构成电机的定子绕组。

所述定子支架上主定子齿铁芯之间的内弧面上设有伸入内弧形空间的凸起部，对应的附定子齿铁芯的齿冠顶部上设有与凸弧部限位配合的凹槽。

所述相邻定子齿模块齿冠相互衔接的凸部和凹部分别为凹陷于齿冠边端的凹齿槽和凸出于齿冠边端的凸齿；相互配合的凸部和凹部也可以为半圆形、半矩形、三角形的结构配合。

所述定子支架凸起部对应的支架外缘开设有便于多组不同形式定子支架层状错位叠加配合的定位连接槽，并通过对定位连接槽的焊接将多组不同形式定子支架连接；也可以在多组不同形式定子支架上开设通孔，通过铆钉、螺钉连接。

所述一体成型的定子支架和主定子齿铁芯由实心材料或者由冲片叠压制成。

所述附定子齿铁芯由实心材料或者由冲片叠压制成。

所述定子支架为圆环形。