[发明专利]外径可调式电机内定子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机内定子，特别是一种可实现机械化绕组的外径可调式电机内定子及其制造方法。

背景技术

传统内定子电机的铁心大多数都是使用整体的圆形冲片材料叠铆而成，使用该制造工艺制造的定子铁心及定子存在如下问题：

1、圆形铁心冲片材料利用率低，一般不超过30%。

2、如图1、图2所示，定子铁心的槽口a1开口大，但槽满率低。使用探头式绕线机进行生产，由于绕线探头在槽a中进行运动时要留有自身经过的空间，因此槽满率不能做得太高，并且由于要给绕线探头预留空间，铁心槽开口a1较大，这会引起电机的转矩脉动，影响电动机性能。

CN1178410中公开的“旋转式电机的铁心制造方法与铁心”、 CN1391330中公开的“铁心装置”，解决了传统内定子电动机定子铁心冲片利用率低，槽满率低，槽口开口大的问题。其通过若干铁心拼接片叠合形成多个单独的铁心段，然后直接将铜线绕制在单独的铁心段上，再将各铁心段连接起来形成定子铁心整体结构。这种拼块式结构的定子铁心虽然解决了绕线问题，但却存在以下不足：

1、结构复杂。由于电机内定子铁心是若干块拼合在一起的结构，在拼合过程中每个绕组及铁心段是彼此分开的结构单元，分块较多，不利于作业现场物料管理。

2、连接导线困难。每块定子铁心的导线都有独立的线头，连接导线非常费时，并且由于导线连接接头增多，降低了电机电气连接的可靠性。

3、拼合之后紧固、定型困难。多个铁心段拼接并固定成环形定子本体时，相邻铁心段之间利用其两端设置的连接用凸、凹部形成连接，或通过定子两端面加装的环形压板及穿过环形压板上的预制孔的螺钉（铆钉）来进行相邻铁心段之间的连接与紧固。

4、上述利用连接用凸、凹部或铁心下端的紧固件连接的定子结构使各定子铁心紧密接触，完全闭合形成磁路，对于对定子铁心有特殊要求的（要求铁心轭部必须预留出隔磁或散热的缝隙）的电机来说，是不适用的。

另外，现有的电机内定子成型方案中，定子的直径在不修改冲片模具的情况下是不能够改变的。若想通过改变定子直径来适应不同直径的转子就必须修改定子模具或重新制造定子冲片模具，灵活性差，制造成本高。

发明内容

本发明所要解决技术问题是提供一种采用一体式定子铁心冲片的外径可调式电机内定子及其制造方法，解决了绕线探头运动时槽口空间不够造成干涉的问题，通过该工艺成型获得的内定子可以实现高槽满率和小槽口或无槽口设计，降低了绕线的难度，能够实现机械化操作，大大提高了绕线效率，降低了制造成本，更有利于实现自动化生产。

本发明的技术方案是：

一种外径可调式电机内定子，包括定子铁心、绕组及支架，其特殊之处是：所述定子铁心为多个环形一体式结构的定子铁心冲片叠合而成，所述定子铁心冲片具有多个齿片，及与相邻所述齿片的齿根底部相连的连接体，所述齿片对应叠合形成定子铁心的单元齿块，所述连接体对应叠合形成所述单元齿块之间的连接部，所述单元齿块的齿根部构成定子铁心的主轭部，所述连接部向定子铁心的圆心位置弯曲呈耳状形成定子铁心的副轭部，所述支架为圆盘状，其边缘对应单元齿块的齿根与连接部形成的通槽处设置多个限位支撑凸台，并利用所述限位支撑凸台与定子铁心扣合为一体。

所述连接体为中部宽度小于两侧宽度的细长条状，连接体与齿根的连接处设有豁口，则连接部的中部、连接部与单元齿块的齿根连接处形成能够发生优先形变的薄弱点，以便于生产工艺中牵拉变形形成规则的设计形态，以达到其弯曲变形可控的目的。

所述连接部的弧长大于或等于单元齿块的齿冠外缘弧长，以便于定子铁心冲片材料的冲裁过程中，同时冲裁多个相互咬合布置的定子铁心冲片，节省原材料，提高生产效率。

所述限位支撑凸台与通槽数量相等、其截面形状与通槽相同，起到牵拉副轭部、保持铁心张紧和精确保持定子铁心外圆形状的作用。

所述支架的限位支撑凸台的高度大于所述定子铁心的厚度，以便于组装定子铁心后对其固定。

所述定子铁心冲片材料为低硅电工钢片。

一种如上所述的电机内定子的制造方法，其包括如下步骤：

1）、冲裁成型，利用冲裁模具将整片的定子铁心冲片材料冲裁成多个互相咬合的闭合的扁环状的定子铁心冲片，定子铁心冲片的齿片的齿冠咬合在相邻的定子铁心冲片的连接体与齿根之间，前后相邻的定子铁心冲片相互交错布置；