[发明专利]一种电机定子冲片

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车电机领域，特别是涉及一种电机定子冲片。

背景技术

现有的工业领域包括电动汽车领域均需用到大量电机，传统电机的装配方式，主要通过螺钉的方式，端盖止口方法进行安装。传统的螺钉电机装配操作是将螺钉穿过端盖孔，套上平垫圈、弹簧垫圈、螺母，这4个零件的外形尺寸都比较小，装配电机时，极困难；并且每组螺钉、平垫圈、弹簧垫圈、螺母需要用电动扳手拧紧，因为要一组一组人工进行拧紧，受力不一致，所以拧紧后不能保证安装精度，从而电机同轴度不好，使用时噪音大。不但污染环境，还大大降低了电机的使用寿命。

随着异步电动机的设计趋向高功率-小体积发展，导致电机径向尺寸降低，铁心长度增加，电机转轴越来越细长，特别是2极异步电动机，转轴临界转速常常成为电机的工作转速，此时如果电机的单边磁拉力增大，就会导致转轴挠度随着磁拉力刚度的增加而增加，电机转轴弯曲变形，加速轴承的损坏，引起振动和噪声，导致损耗增加，效率降低，严重时甚至定转子相擦，电机不能转动，直至烧毁电机，同时会引起振动、噪声加大。为此在电机设计的过程中应考虑单边磁拉力的影响。而产生单边磁拉力的主要原因是转子相对于定子偏心，如下图1所示的多极直流电机简图可见，当转子具有初始垂向偏心e₀时，垂直布置的一对主极下的气隙，上面的增加到δ+e₀，下面的减少到δ-e₀，因此，在每极磁势一定时，上面磁极下的气隙磁密B_δ将减小，而下面磁极下的B_δ将增大。于是，这两个磁极和转子间所产生的磁拉力数值将不等，两者之差就形成了所谓的单边磁拉力(如图6转子偏心引起的单边磁拉力示意图)。

众所周知，气隙的偏心率是计算电机单边磁拉力的重要参数。

单边磁拉力的计算公式：

式中：B_δ-气隙磁密(web/cm²)的-单位为G_s；e₀-转轴的最初偏心值(cm)；

D-电机直径(cm)；l-电机长度(cm)；δ-电机气隙长度(cm)。

在这个单边磁拉力的影响下,转轴挠度的大小增大到

式中：f’-挠度；k-刚性；Q-转子重量；f_Ω-转子重量引起的挠度。

由于挠度的增加,单边磁拉力的大小增加为

新增的P₀'又增加了挠度

由于磁拉力所导致的总稳定挠度应为

综上所述由于气隙对电机性能有很大影响，所以保证气隙的均匀度就十分重要。否则，电机内部会出现很大的单边磁拉力，进而增加电机转轴的挠度，电机转轴可能出现弯曲，进而影响电机性能，所以保证定子和转子的同心度是电机制造的关键之一。

传统的端盖止口定位方式的机械加工精度低，端盖和机座的配合直径差大，因而在运行工况中会改变定转子轴线的同轴度,使定转子间气隙不均匀,严重时还能使转子单边擦定子铁心内径。

发明内容

本发明的目的是解决电动机(特别是二极异步电动机)的设计趋向高功率-小体积发展时，导致电机径向尺寸降低，铁心长度增加，电机转轴越来越细长，转轴临界转速常常成为电机的工作转速，由于传统的定子结构和装配的原因，电机的单边磁拉力增大，就会导致转轴挠度随着磁拉力刚度的增加而增加，电机转轴弯曲变形，加速轴承的损坏，引起振动和噪声，导致损耗增加，效率降低，严重时甚至定转子相擦，电机不能转动，直至烧毁电机，同时会引起振动、噪声加大等问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种电机定子冲片，定子冲片的中央具有中心通孔。定子冲片的外轮廓包括四段同心的圆弧段。这四段同心的圆弧分别为圆弧段Ⅰ、圆弧段Ⅱ、圆弧段Ⅲ和圆弧段Ⅳ。所述圆弧段Ⅰ和圆弧段Ⅱ之间是尖角部Ⅰ。所述圆弧段Ⅱ和圆弧段Ⅲ之间是尖角部Ⅱ。所述圆弧段Ⅲ和圆弧段Ⅳ之间是尖角部Ⅲ。所述圆弧段Ⅳ和圆弧段Ⅰ之间是尖角部Ⅳ。

以任意一段圆弧段的圆心为基点，所述尖角部Ⅰ旋转90°后，与尖角部Ⅱ或尖角部Ⅳ重合。以任意一段圆弧段的圆心为基点，所述尖角部Ⅰ旋转180°后，与尖角部Ⅲ重合。

所述尖角部Ⅰ上具有螺杆孔Ⅰ、销孔Ⅰ-Ⅰ和销孔Ⅰ-Ⅱ。所述销孔Ⅰ-Ⅰ和销孔Ⅰ-Ⅱ大小相同，且关于螺杆孔Ⅰ的中心对称。

尖角部Ⅱ上具有螺杆孔Ⅱ、销孔Ⅱ-Ⅰ和销孔Ⅱ-Ⅱ。所述销孔Ⅱ-Ⅰ和销孔Ⅱ-Ⅱ大小相同，且关于螺杆孔Ⅱ的中心对称。