[发明专利]内径可调式电机外定子及其制造方法

说明书

技术领域

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

背景技术

传统外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”，解决了传统外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。由于电机外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，现有的电机外定子成型方案中，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内径可调式电机外定子及其制造方法，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外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：

一种内径可调式电机外定子，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外部弯曲呈耳状形成定子铁心的副轭部，所述支架为管状环箍，所述环箍与所述定子铁心外周面紧密配合。

所述定子铁心冲片的齿片的齿根处设有齿尾，所述齿尾对应叠合形成单元齿块的齿尾部，所述齿尾部与所述环箍内壁紧密接触。

所述定子铁心的齿根部之间设有工字型垫块，所述工字型垫块由导磁材料制成，起到保持主轭部缝隙、导通主轭部的磁通、配合环箍调整电机定子内径、保持铁心张紧和精确保持定子铁心外圆形状的作用。

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。

所述定子铁心冲片材料为低硅电工钢片。

一种如上所述的电机外定子的制造方法，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扁环状的定子铁心冲片； 

2）、叠固成铁心初形，将冲裁后的多个定子铁心冲片叠铆至定子铁心要求厚度，使定子铁心冲片的齿片相互重合形成定子铁心的单元齿块，使定子铁心冲片的连接体相互重合形成定子铁心的连接部，形成定子铁心初形；

3）、扩张整形，将定子铁心初形向四周牵拉扩张至圆环状，扩张后定子铁心各槽口间距满足绕线机探头的绕线空间；