CN118232557A - 定子铁芯、定子组件、电机及工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了定子铁芯、定子组件、电机及工业机器人，涉及电机技术领域，定子铁芯包括定子轭部和定子齿部，定子轭部包括连接成环形的一个或多个轭部链，轭部链包括多个轭部单体和多个第一折弯部，多个轭部单体沿周向依次布置，每个轭部链中，相邻两个轭部单体之间通过一个第一折弯部连接；定子齿部包括连接成环形的一个或多个齿部链，齿部链包括多个齿部单体和多个第二折弯部，多个齿部单体沿周向依次布置，每个齿部链中，相邻两个齿部单体之间通过一个第二折弯部连接，相邻两个齿部单体之间限定出绕线槽；其中，定子轭部绕设于定子齿部的外侧，并且多个齿部单体分别抵触于轭部单体。本发明的定子铁芯铁损低，且装配方便，结构稳定，可靠性好。

Description

定子铁芯、定子组件、电机及工业机器人

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种定子铁芯、定子组件、电机及工业机器人。

背景技术

电机的损耗主要包括铜损和铁损两部分，其中，铁损主要产生于铁芯的导磁区域。铁芯一般由硅钢材料制作而成，铁损与硅钢材料的取向性息息相关，对于取向硅钢材料，在轧制方向上的导磁性能好，铁损小。对于定子铁芯，轭部与齿部的磁场方向不相同，相关技术中，现有的定子铁芯结构难以实现使轭部与齿部上的铁损均减小，同时兼顾定子铁芯的装配性的目的。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种定子铁芯，能够降低整体铁损，且装配方便，结构稳定，可靠性好。

本发明还提供一种具有上述定子铁芯的定子组件、电机及工业机器人。

根据本发明第一方面实施例的定子铁芯，包括定子轭部，包括连接成环形的一个或多个轭部链，所述轭部链包括多个轭部单体和多个第一折弯部，多个所述轭部单体沿所述定子铁芯的周向依次布置，且每个所述轭部链中，相邻两个所述轭部单体之间通过一个所述第一折弯部连接；定子齿部，包括连接成环形的一个或多个齿部链，所述齿部链包括多个齿部单体和多个第二折弯部，多个所述齿部单体沿所述周向依次布置，且每个所述齿部链中，相邻两个所述齿部单体之间通过一个所述第二折弯部连接，相邻两个所述齿部单体之间限定出绕线槽；其中，所述定子轭部绕设于所述定子齿部的外侧，并且多个所述齿部单体分别抵触于所述轭部单体。

根据本发明第一方面实施例的定子铁芯，至少具有如下有益效果：将定子铁芯设置为分体式结构并分设为定子轭部和定子齿部，由于第一折弯部和第二折弯部易于折弯，在加工定子轭部和定子齿部时，可以先加工出直条状的定子轭部和直条状的定子齿部，再将直条状的定子轭部折弯成环形，将直条状的定子齿部折弯成环形即可。因此，能够根据硅钢片的晶粒取向分别对直条状的定子轭部和直条状的定子齿部对应的冲片进行冲裁，并使定子轭部的晶粒取向与定子轭部各处的导磁方向平行或趋于平行，使定子齿部的晶粒取向与定子齿部各处的导磁方向平行或趋于平行，也就是说，能够在相对于晶粒取向的不同布置方向分别冲裁定子轭部和定子齿部对应的冲片，从而在采用取向硅钢片作为加工原料时，可分别提高定子轭部和定子齿部的磁导率，分别降低定子轭部和定子齿部的铁损，进而实现最大限度地降低定子铁芯的整体铁损。同时，由于定子轭部由一个或多个轭部链连接而成，定子齿部由一个或多个齿部链连接而成，整体性好，可减少部件数量，方便装配，整体结构稳定性好，有利于提高可靠性，并且轭部单体之间、齿部单体之间的相对位置精度准确性高，有利于保证定子与转子的同轴度。

根据本发明的一些实施例，所述定子轭部由第一取向硅钢片堆叠组成，所述第一取向硅钢片的晶粒取向与所述定子铁芯的切向之间的夹角为θ₁，满足：0°≤θ₁≤15°。

根据本发明的一些实施例，所述定子齿部由第二取向硅钢片堆叠组成，所述第二取向硅钢片的晶粒取向与所述定子铁芯的径向之间的夹角为θ₂，满足：0°≤θ₂≤15°。

根据本发明的一些实施例，所述轭部单体的数量与所述齿部单体的数量相等，每个所述齿部单体分别抵触对应的所述轭部单体。

根据本发明的一些实施例，所述轭部单体设有定位槽，所述齿部单体包括定位凸部，所述定位凸部位于所述齿部朝向所述轭部单体的一端，所述定位凸部容纳于所述定位槽。

根据本发明的一些实施例，沿所述定子铁芯的径向，所述第一折弯部的最小宽度小于所述轭部单体的最小宽度。

根据本发明的一些实施例，所述第一折弯部连接于所述轭部单体远离所述定子铁芯的中心轴线的一侧。

根据本发明的一些实施例，同一所述轭部链的相邻两个所述轭部单体之间还设有第一凹槽，所述第一凹槽位于所述第一折弯部靠近所述中心轴线的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述齿部单体包括齿部和连接于所述齿部沿所述周向的两侧的齿靴，所述齿靴位于所述齿部背离所述轭部单体的一端，同一所述齿部链中，每个所述第二折弯部连接于沿所述周向相对布置的两个所述齿靴之间，沿所述定子铁芯的径向，所述第二折弯部的最小宽度小于所述齿靴的最小宽度。

根据本发明的一些实施例，所述第二折弯部连接于所述齿靴沿所述定子铁芯的径向的任意一侧。

根据本发明的一些实施例，所述齿部链中沿所述周向相对布置两个所述齿靴之间设有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第二折弯部沿所述径向的一侧。

根据本发明的一些实施例，沿所述定子铁芯的径向，所述第一折弯部的最小宽度和所述第二折弯部的最小宽度均为0.5mm至0.8mm。

根据本发明第二方面实施例的定子组件，包括本发明第一方面实施例的定子铁芯和绕组，所述绕组绕设于所述齿部单体并容纳于所述绕线槽。

根据本发明第二方面实施例的定子组件，至少具有如下有益效果：定子组件由于采用上述的定子铁芯，将定子铁芯设置为分体式结构并分设为定子轭部和定子齿部，由于第一折弯部和第二折弯部易于折弯，在加工定子轭部和定子齿部时，可以先加工出直条状的定子轭部和直条状的定子齿部，再将直条状的定子轭部折弯成环形，将直条状的定子齿部折弯成环形即可。因此，能够根据硅钢片的晶粒取向分别对直条状的定子轭部和直条状的定子齿部对应的冲片进行冲裁，并使定子轭部的晶粒取向与定子轭部各处的导磁方向平行或趋于平行，使定子齿部的晶粒取向与定子齿部各处的导磁方向平行或趋于平行，也就是说，能够在相对于晶粒取向的不同布置方向分别冲裁定子轭部和定子齿部对应的冲片，从而在采用取向硅钢片作为加工原料时，可分别提高定子轭部和定子齿部的磁导率，分别降低定子轭部和定子齿部的铁损，进而实现最大限度地降低定子铁芯的整体铁损。同时，由于定子轭部由一个或多个轭部链连接而成，定子齿部由一个或多个齿部链连接而成，整体性好，可减少部件数量，方便装配，整体结构稳定性好，有利于提高可靠性，并且轭部单体之间、齿部单体之间的相对位置精度准确性高，有利于保证定子与转子的同轴度。

根据本发明第三方面实施例的电机，包括转子组件和本发明第二方面实施例的定子组件，所述定子组件绕设于所述转子组件的外周。

根据本发明第三方面实施例的电机，至少具有如下有益效果：电机由于采用上述的定子组件，将定子铁芯设置为分体式结构并分设为定子轭部和定子齿部，由于第一折弯部和第二折弯部易于折弯，在加工定子轭部和定子齿部时，可以先加工出直条状的定子轭部和直条状的定子齿部，再将直条状的定子轭部折弯成环形，将直条状的定子齿部折弯成环形即可。因此，能够根据硅钢片的晶粒取向分别对直条状的定子轭部和直条状的定子齿部对应的冲片进行冲裁，并使定子轭部的晶粒取向与定子轭部各处的导磁方向平行或趋于平行，使定子齿部的晶粒取向与定子齿部各处的导磁方向平行或趋于平行，也就是说，能够在相对于晶粒取向的不同布置方向分别冲裁定子轭部和定子齿部对应的冲片，从而在采用取向硅钢片作为加工原料时，可分别提高定子轭部和定子齿部的磁导率，分别降低定子轭部和定子齿部的铁损，进而实现最大限度地降低定子铁芯的整体铁损。同时，由于定子轭部由一个或多个轭部链连接而成，定子齿部由一个或多个齿部链连接而成，整体性好，可减少部件数量，方便装配，整体结构稳定性好，有利于提高可靠性，并且轭部单体之间、齿部单体之间的相对位置精度准确性高，有利于保证定子与转子的同轴度。

根据本发明第四方面实施例的工业机器人，包括本发明第三方面实施例的电机。

根据本发明第四方面实施例的工业机器人，至少具有如下有益效果：工业机器人由于采用上述的电机，将定子铁芯设置为分体式结构并分设为定子轭部和定子齿部，由于第一折弯部和第二折弯部易于折弯，在加工定子轭部和定子齿部时，可以先加工出直条状的定子轭部和直条状的定子齿部，再将直条状的定子轭部折弯成环形，将直条状的定子齿部折弯成环形即可。因此，能够根据硅钢片的晶粒取向分别对直条状的定子轭部和直条状的定子齿部对应的冲片进行冲裁，并使定子轭部的晶粒取向与定子轭部各处的导磁方向平行或趋于平行，使定子齿部的晶粒取向与定子齿部各处的导磁方向平行或趋于平行，也就是说，能够在相对于晶粒取向的不同布置方向分别冲裁定子轭部和定子齿部对应的冲片，从而在采用取向硅钢片作为加工原料时，可分别提高定子轭部和定子齿部的磁导率，分别降低定子轭部和定子齿部的铁损，进而实现最大限度地降低定子铁芯的整体铁损。同时，由于定子轭部由一个或多个轭部链连接而成，定子齿部由一个或多个齿部链连接而成，整体性好，可减少部件数量，方便装配，整体结构稳定性好，有利于提高可靠性，并且轭部单体之间、齿部单体之间的相对位置精度准确性高，有利于保证定子与转子的同轴度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1是本发明一些实施例中定子组件的轴向示意图；

图2是本发明一些实施例中定子轭部的轴向示意图；

图3是本发明一些实施例中轭部链的局部示意图；

图4是本发明另一些实施例中轭部链的局部示意图；

图5是本发明一些实施例中定子齿部的轴向示意图；

图6是本发明一些实施例中齿部链的局部示意图；

图7是本发明另一些实施例中齿部链的局部示意图；

图8是本发明一些实施例中第一取向硅钢片中的第一冲片链的排样示意图；

图9是本发明一些实施例中第二取向硅钢片中的第二冲片链的排样示意图；

图10是不同类型的硅钢片在不同方向下的磁通密度与磁场强度的曲线关系图；

图11是不同类型的硅钢片在不同方向下的损耗与磁通密度的曲线关系图。

附图标记：

定子轭部100；轭部链110；轭部单体120；定位槽121；第一折弯部130；第一凹槽140；

定子齿部200；齿部链210；齿部单体220；齿部221；齿靴222；定位凸部223；第二折弯部230；绕线槽240；第二凹槽250；

第一取向硅钢片300；第一冲片链310；

第二取向硅钢片400；第二冲片链410；

定子组件2000；绕组2100。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

电机的损耗主要包括铜损和铁损两部分，其中，铁损主要产生于铁芯的导磁区域。铁芯一般由硅钢材料制作而成，铁损与硅钢材料的取向性息息相关，对于取向硅钢材料，在轧制方向上的导磁性能好，铁损小。对于定子铁芯，轭部与齿部的磁场方向不相同，其中，轭部的磁场方向为沿定子铁芯的周向，齿部的磁场方向为沿定子铁芯的径向。相关技术中，定子铁芯结构大多采用无取向硅钢板叠压而成，无取向硅钢板的磁性具有各向同性的特点，饱和磁密相对较低，铁损相对较大，限制了电机的输出能力及效率的提升。部分定子铁芯结构采用取向硅钢板叠压而成，然而，现有结构的定子铁芯难以实现使取向硅钢板的取向分别与轭部和齿部上的磁场方向一致，导致定子铁芯的铁损依然较大，限制了电机的输出能力和效率的提升。若将定子铁芯分设成多个块状结构，同时轭部与齿部也分离，由于零件较多，将导致装配困难，难以保证装配精度以及定子铁芯的结构稳定性。

为此，参照图1至图11所示，本发明第一方面实施例提供一种定子铁芯，定子铁芯作为定子组件2000的组成部分，主要应用于工业机器人的伺服电机中，工业机器人是一种拟人手臂、手腕和手功能的机械装置，用于完成自动焊接、喷涂、激光切割、搬运工件、装配零件等工序。

参照图1所示，可以理解的是，电机包括定子组件2000和转子组件，定子组件2000绕设于转子组件的外周，转子组件相对定子组件2000可转动，转子组件具有转动轴线，转动轴线与定子组件2000的中心轴线重合。

参照图1、图2和图5所示，可以理解的是，定子组件2000包括定子铁芯和绕组2100，定子铁芯的中心轴线即为定子组件2000的中心轴线，定义靠近定子铁芯的中心轴线的一侧为内，背向定子铁芯的中心轴线的一侧为外。具体而言，定子铁芯包括定子轭部100和定子齿部200，定子轭部100和定子齿部200均大致呈圆环形，定子轭部100绕设于定子齿部200的外周，并且定子轭部100由一个或多个轭部链110连接而成，定子齿部200也由一个或多个齿部链210连接而成。

参照图8和图9所示，可以理解的是，定子铁芯由多个沿中心轴线的方向层叠布置的定子冲片组成，由此，轭部链110由多个沿定子铁芯的中心轴线的方向层叠布置第一冲片链310组成，齿部链210则由多个沿定子铁芯的中心轴线的方向层叠布置第二冲片链410组成，位于同一平面上的第一冲片链310和第二冲片链410则形成一个定子冲片。因此，在生产定子铁芯时，可先在硅钢板上冲裁出多个第一冲片链310和多个第二冲片链410。

参照图3所示，可以理解的是，轭部链110包括多个轭部单体120和多个第一折弯部130，具体而言，在垂直于定子铁芯的中心轴线的投影面上，轭部单体120的投影大致为扇环，即为环形的一部分，并且轭部单体120为长条状。

参照图3所示，可以理解的是，每个轭部链110中，第一折弯部130的数量比轭部单体120的数量少一个，多个轭部单体120通过多个第一折弯部130依次连接，即每个第一折弯部130的两端分别与相邻的两个轭部单体120连接，使得多个轭部单体120连接形成链状结构。在定子铁芯中，每个轭部链110的多个轭部单体120沿定子铁芯的周向依次布置，定子铁芯的周向即为围绕定子铁芯的中心轴线的方向。

参照图2和图3所示，可以理解的是，沿定子铁芯的径向，第一折弯部130的最小宽度小于轭部单体120的最小宽度，其中，第一折弯部130的最小宽度即为第一折弯部130沿定子铁芯的径向相背离的两个壁面之间的最小距离，轭部单体120的最小宽度即为轭部单体120沿定子铁芯的径向相背离的两个壁面之间的最小距离。因此，第一折弯部130的柔性比轭部单体120的柔性好，第一折弯部130易于折弯，且第一折弯部130可沿垂直于定子铁芯的中心轴线的方向折弯，使得相邻两个轭部单体120之间可折弯。例如，将包含多个呈线性排列的轭部单体120的轭部链110折弯成弧形或圆形。

参照图8所示，可以理解的是，在加工轭部链110时，可先在硅钢板上冲裁出直条状的第一冲片链310，将多个第一冲片链310沿定子铁芯的中心轴线的方向依次叠压即形成轭部链110，此时轭部链110的多个轭部单体120呈线性排列，定义此时轭部链110的多个轭部单体120的线性排列的方向为第一长度方向，再将轭部链110折弯成弧形或圆形，即可使多个轭部单体120沿定子铁芯的周向依次布置，以便进一步组装成定子铁芯。由于第一冲片链310为直条状，在硅钢板上能够紧密排布多个第一冲片链310，排样紧密，有利于减少位于相邻两个第一冲片链310之间的板料，从而减少废料，硅钢板的材料利用率，进而降低材料成本。此外，将多个轭部单体120通过第一折弯部130连接成整体，整体性好，结构稳定性好，并有减少零件数量，组装工艺更加简单。

参照图6所示，可以理解的是，齿部链210包括多个齿部单体220和多个第二折弯部230，具体而言，在垂直于定子铁芯的中心轴线的投影面上，齿部单体220大致呈T字形。齿部单体220包括齿部221和两个齿靴222，两个齿靴222分别连接于齿部221沿定子铁芯的周向的两侧，并且两个齿靴222位于齿部221背离轭部单体120的一端，即两个齿靴222位于齿部221靠近定子铁芯的中心轴线的一端。

参照图6所示，可以理解的是，每个齿部链210中，第二折弯部230的数量比齿部单体220的数量少一个，多个齿部单体220通过多个第二折弯部230依次连接，即每个第二折弯部230的两端分别与相邻的两个齿部单体220连接，使得多个齿部单体220连接形成链状结构。具体而言，第二折弯部230连接于相邻两个齿部单体220中沿定子铁芯的周向相对布置的两个齿靴222之间。在定子铁芯中，每个齿部链210的多个齿部单体220沿定子铁芯的周向依次布置。

参照图5和图6所示，可以理解的是，沿定子铁芯的径向，第二折弯部230的最小宽度小于齿靴222的最小宽度，其中，第二折弯部230的最小宽度即为第二折弯部230沿定子铁芯的径向相背离的两个壁面之间的最小距离，齿靴222的最小宽度即为齿靴222沿定子铁芯的径向相背离的两个壁面之间的最小距离。因此，第二折弯部230的柔性比齿靴222的柔性好，第二折弯部230易于折弯，且第二折弯部230可沿垂直于定子铁芯的中心轴线的方向折弯，使得相邻两个齿部单体220之间可折弯。例如，将包括多个呈线性排列的齿部单体220的齿部链210折弯成弧形或圆形。

参照图9所示，可以理解的是，同理，在加工齿部链210时，可先在硅钢板上冲裁出直条状的第二冲片链410，将多个第二冲片链410沿定子铁芯的中心轴线的方向依次叠压即形成齿部链210，此时齿部链210的多个齿部单体220呈线性排列，定义此时齿部链210的多个齿部单体220的线性排列的方向为第二长度方向，再将齿部链210折弯成弧形或圆形，即可使多个齿部单体220沿定子铁芯的周向依次布置，以便进一步组装成定子铁芯。由于第二冲片链410为直条状，在硅钢板上能够紧密排布多个第二冲片链410，排样紧密，有利于减少位于相邻两个第二冲片链410之间的板料，从而减少废料，硅钢板的材料利用率，进而降低材料成本。此外，将多个齿部单体220通过第二折弯部230连接成整体，整体性好，结构稳定性好，并有减少零件数量，组装工艺更加简单。

参照图1所示，可以理解的是，本实施例中，定子铁芯包括一个轭部链110和一个齿部链210，具体而言，轭部链110包括十二个轭部单体120，轭部链110折弯成环形并使轭部链110沿第一长度方向的两端互相连接，例如轭部链110的两端通过焊接固定，从而形成环状的定子轭部100。

参照图1所示，可以理解的是，定子铁芯中，齿部单体220的数量与轭部单体120的数量相等，即齿部链210包括十二个齿部单体220，同理，齿部链210折弯形成环形并使齿部链210沿第二长度方向的两端互相连接，例如，齿部链210的两端通过焊接固定，从而形成环形的定子齿部200。

容易理解的是，轭部链110和齿部链210均通过焊接固定，工艺简单，有利于降低工艺成本，连接稳固，可靠性高。且轭部链110和齿部链210的端部配置为平面即可，结构简单，便于加工。

参照图1所示，可以理解的是，定子轭部100绕设于定子齿部200的外周，并且齿部单体220背离定子铁芯的中心轴线的一端抵触于轭部单体120。容易理解的是，电机还包括壳体，壳体与定子轭部100为热套配合，即通过加热壳体并使壳体套设于定子轭部100的外周，待壳体冷却后，壳体与定子轭部100相对固定，并且壳体对定子轭部100施加指向定子铁芯的中心轴线的作用力，定子轭部100则对定子齿部200施加指向定子铁芯的中心轴线的作用力，依靠该作用力，能够使定子轭部100与定子齿部200之间相对固定，避免定子齿部200松动而在电机运行过程中产生振动和噪音。

参照图1和图5所示，可以理解的是，相邻两个齿部单体220与轭部链110之间限定出绕线槽240，绕线槽240的数量则与齿部单体220的数量相等，即为十二个。绕组2100绕设于齿部单体220的齿部221并容纳于绕线槽240中。因此，在绕制绕组2100时，可以先将多个绕制好的绕组2100分别套装于包括多个呈线性排列的齿部单体220的齿部链210上的齿部221上，再将齿部链210折弯成圆环形并安装于定子轭部100所围绕的空间内，有利于提高槽满率，提高电机的输出转矩，优化电机的性能。

由于定子轭部100仅包括一个轭部链110，定子齿部200仅包括一个齿部链210，能够进一步提高定子轭部100的整体性和定子齿部200的整体性，进一步减少部件数量，方便装配。装配后的定子铁芯整体结构稳定性好，有利于提高可靠性，并且轭部单体120之间、齿部单体220之间的相对位置精度准确性高，有利于保证定子组件2000与转子组件的同轴度，避免装配干涉问题，并降低因加工精度所带来的磁场谐波、转矩脉动等问题对电机的性能的影响。

参照图2和图5所示，可以理解的是，定子轭部100和定子齿部200均由取向硅钢片组成。具体而言，定子轭部100由多个第一取向硅钢片300堆叠组成，定子齿部200由多个第二取向硅钢片400堆叠组成。基于取向硅钢片的磁性具有强烈的方向性，并且在硅钢片的晶粒取向上具有优越的高磁导率和低损耗特性，晶粒取向可以理解为取向硅钢片的轧制方向，轧制方向即轧制过程中取向硅钢片的运动方向；容易理解的是，晶粒取向也可以理解为在轧制过程中取向硅钢片中的晶粒的变形方向，或者取向硅钢片中的晶粒的排列方向。同时，在定子铁芯中，定子轭部100的磁场方向为沿定子铁芯的周向，定子齿部200的磁场方向与定子铁芯的径向平行，当取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向平行，则能够极大地增大铁芯的磁导率和降低铁损，以充分发挥取向硅钢片的优势。

容易理解的是，取向硅钢片的晶粒取向可以电镜观察判断，或者通过实时成像系统利用高速相机对取向硅钢片进行拍照，然后对图像进行实时处理和分析，从而判断取向硅钢片的晶粒取向。

参照图10所示，可以理解的是，H为磁场强度，B为磁通密度。在磁场强度相等的情况下，铁芯采用取向硅钢片且取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向平行时的磁通密度大于铁芯采用无取向硅钢片时的磁通密度，而铁芯采用无取向硅钢片时的磁通密度大于铁芯采用取向硅钢片且取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向垂直时的磁通密度。也就是说，铁芯采用取向硅钢片且取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向平行时的磁导率最大，铁芯采用无取向硅钢片时的磁导率次之，铁芯采用取向硅钢片且取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向垂直时的磁导率最小。因此，铁芯采用取向硅钢片并使取向硅钢片的晶粒取向（即轧制方向）与磁场方向平行能够明显提高铁芯的磁导率。

参照图11所示，可以理解的是，B为磁通密度，P为损耗。在磁通密度相等的情况下，铁芯采用取向硅钢片且取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向平行时的损耗小于铁芯采用无取向硅钢片时的损耗，而铁芯采用无取向硅钢片时的损耗小于铁芯采用取向硅钢片且取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向垂直时的损耗。也就是说，铁芯采用取向硅钢片且取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向平行时的损耗最小，铁芯采用无取向硅钢片时的磁导率次之，铁芯采用取向硅钢片且取向硅钢片的晶粒取向与磁场方向垂直时的损耗最大。因此，铁芯采用取向硅钢片并使取向硅钢片的晶粒取向（即轧制方向）与磁场方向平行能够明显提高降低损耗，即降低铁损。

为此，冲裁用于组成轭部链110的第一冲片链310时，使第一长度方向与第一取向硅钢片300的轧制方向（也是晶粒取向）平行，因此，在将轭部链110折弯并连接成环形的定子轭部100后，定子轭部100的任意处的材料的晶粒取向与定子轭部100在该处的切向平行或趋于平行，从而定子轭部100的材料的晶粒取向与磁场方向平行或接近平行，从而提高定子轭部100的磁导率，降低定子轭部100的铁损。

冲裁用于组成齿部链210的第二冲片链410时，使第二长度方向与第二取向硅钢片400的轧制方向（也是晶粒取向）垂直，同样地，在将齿部链210折弯并连接成环形的定子齿部200后，定子齿部200的任意处的材料的晶粒取向与定子齿部200在该处的径向平行或趋于平行，从而定子齿部200的材料的晶粒取向与磁场方向平行或接近平行，从而提高定子齿部200的磁导率，降低定子齿部200的铁损。

因此，通过将定子铁芯设置为分体式结构并分设为定子轭部100和定子齿部200，在冲裁时，能够分别调整定子轭部100和定子齿部200对应的冲片链相对于晶体取向的布置方向，布置方向即为冲片链的长度方向的朝向，即能够在相对于晶粒取向的不同布置方向分别冲裁定子轭部100和定子齿部200对应的冲片，即根据定子轭部100的磁场方向，在加工第一冲片链310时使第一取向硅钢片300的轧制方向（也是晶粒取向）与第一长度方向平行，根据定子齿部200的磁场方向，在加工第二冲片链410时使得第二取向硅钢片400的轧制方向（也是晶粒取向）与第二长度方向垂直，从而能够分别提高定子轭部100和定子齿部200的磁导率，分别降低定子轭部100和定子齿部200的铁损，进而实现最大限度地降低定子铁芯的铁损，提高电机的输出转矩，优化电机的性能。

参照图1所示，可以理解的是，在定子铁芯中，由于齿部单体220的数量与轭部单体120的数量相等，一方面有利于齿部单体220与轭部单体120一一对应配合，以增加定子铁芯的结构稳定性，另一方面，使轭部单体120的数量较多，以减少每个轭部单体120对应的圆心角的角度，从而减少定子轭部100中的材料的晶粒取向与磁场方向的偏差，有利于降低定子轭部100的铁损。

可以理解的是，在另一些实施例中，定子轭部100可以包括多个轭部链110，多个轭部链110依次首尾相连形成环形的定子轭部100，例如，定子轭部100包括两个轭部链110或三个轭部链110，每个轭部链110所包含的轭部单体120的数量可以是相等或不相等，相邻两个轭部链110焊接固定或通过燕尾结构连接一起。同样地，可降低材料成本，并降低定子轭部100的铁损。

可以理解的是，在另一些实施例中，同理，定子齿部200可以包括多个齿部链210，多个齿部链210依次首尾相连形成环形的定子齿部200，例如，定子齿部200包括两个齿部链210或三个齿部链210，每个齿部链210所包含的齿部单体220的数量可以是相等或不相等，相邻两个齿部链210焊接固定。同样地，可降低材料成本，并降低定子齿部200的铁损。

当然，可以理解的是，定子铁芯中，轭部单体120和齿部单体220的数量不限于十二个，还可以是十个、十四个等，此处不再赘述。

参照图2所示，可以理解的是，由于定子轭部100中存在材料的晶粒取向偏离某些位置的切向，定义第一取向硅钢片300的晶粒取向（即轧制方向）与定子铁芯的切向之间的夹角为θ₁，满足：0°≤θ₁≤15°，也就是说，在定子轭部100的任意处的切向与材料的晶粒取向的夹角的值为0°至15°之间，从而可保证材料的晶粒取向不会偏离定子轭部100的磁场方向太大，进而能够尽可能地降低定子轭部100的铁损。

参照图5所示，可以理解的是，同理，定子齿部200中存在材料的晶粒取向偏离某些位置的径向，定义第二取向硅钢片400的晶粒取向（即轧制方向）与定子铁芯的径向之间的夹角为θ₂，满足：0°≤θ₂≤15°，也就是说，在定子齿部200的任意处的径向与材料的晶粒取向的夹角的值为0°至15°之间，从而可保证材料的晶粒取向不会偏离定子齿部200的磁场方向太大，进而能够尽可能地降低定子齿部200的铁损。

参照图2和图5所示，可以理解的是，轭部单体120朝向定子铁芯的中心轴线的一侧设有定位槽121，在垂直于定子铁芯的中心轴线的投影面上，定位槽121的投影可以是三角形、扇形等，对应地，齿部单体220包括定位凸部223，定位凸部223位于齿部221背离定子铁芯的中心轴线的一端，定位凸部223与定位槽121匹配并能够容纳于定位槽121内。因此，通过定位槽121和定位凸部223的配合，能够实现对定子齿部200在定子铁芯的周向上的定位，避免定子齿部200相对定子轭部100可转动，从而使定子轭部100与定子齿部200配合牢固，有利于提高定子铁芯的结构稳定性。

参照图3所示，可以理解的是，轭部链110中，第一折弯部130沿定子铁芯的周向的端部连接于轭部单体120沿定子铁芯的周向的端部中远离定子铁芯的中心轴线的一侧，而相邻两个轭部单体120的相对两端中靠近定子铁芯的中心轴线的一侧断开，从而便于对轭部链110进行折弯操作，避免在折弯过程中相邻两个轭部单体120出现干涉现象。同时，使得第一折弯部130沿定子铁芯的径向背离定子铁芯的中心轴线的一侧的壁面形成定子轭部100的一部分外周壁，使得定子轭部100的外周壁为连续壁面并有利于保证圆度。

参照图4所示，在另一些实施例中，当然，可以理解的是，第一折弯部130连接于轭部单体120沿定子铁芯的周向的端部中的中间位置偏向远离定子铁芯的中心轴线的一侧，也能对轭部链110进行折弯操作。

参照图2和图3所示，可以理解的是，轭部链110中，相邻两个轭部单体120之间设置有第一凹槽140，第一凹槽140位于第一折弯部130靠近于定子铁芯的中心轴线的一侧。具体而言，在垂直于定子铁芯的中心轴线的投影面上，第一凹槽140的投影为圆形孔，当然，第一凹槽140的投影还可以是方形孔、腰形孔或椭圆孔等。第一凹槽140沿定子铁芯的中心轴线的方向贯穿定子轭部100。在轭部链110中，相邻两个轭部单体120的相对两侧分别设置有在垂直于定子铁芯的中心轴线的投影面上的投影为半圆形的槽体，并且两个槽体的开口相对设置。在轭部链110折弯成弧形或圆形后，每个轭部链110的相邻两个轭部单体120中相对布置的两个槽体组合形成第一凹槽140。因此，在对轭部链110进行折弯操作时，第一凹槽140的存在能够使折弯过程中产生的应力得到释放，避免在折弯过程中造成第一折弯部130断裂的弊端，提高可靠性。

参照图6和图7所示，可以理解的是，齿部链210中，第二折弯部230沿定子铁芯的周向的端部连接于齿靴222沿定子铁芯的周向的端部中沿定子铁芯的径向的任意一侧，即第二折弯部230可以连接于齿靴222沿定子铁芯的周向的端部中靠近定子铁芯的中心轴线的一侧或远离定子铁芯的中心轴线的一侧，只需使相邻两个齿部单体220能够相连即可。从而便于对齿部链210进行折弯操作，避免在折弯过程中相邻两个齿部单体220出现干涉现象。

参照图5和图6所示，可以理解的是，齿部链210中，沿定子铁芯的周向相对布置的两个齿靴222之间设置有第二凹槽250，第二凹槽250的结构形式可以参照第一凹槽140的结构形式，此处不再赘述。当第二折弯部230连接于齿靴222沿定子铁芯的周向的端部中靠近定子铁芯的中心轴线的一侧，第二凹槽250则位于第二折弯部230背离定子铁芯的中心轴线的一侧；当第二折弯部230连接于齿靴222沿定子铁芯的周向的端部中远离定子铁芯的中心轴线的一侧，第二凹槽250则位于第二折弯部230靠近定子铁芯的中心轴线的一侧。从而在对齿部链210进行折弯操作时，第二凹槽250的存在能够使折弯过程中产生的应力得到释放，避免在折弯过程中造成第二折弯部230断裂的弊端，提高可靠性。

参照图3和图6所示，可以理解的是，沿定子铁芯的径向，第一折弯部130的最小宽度和第二折弯部230的最小宽度均为0.5mm至0.8mm。若第一折弯部130的最小宽度和第二折弯部230的最小宽度小于0.5mm，第一折弯部130和第二折弯部230结构强度太低，容易断裂，会导致定子铁芯的结构稳定性下降；若第一折弯部130的最小宽度和第二折弯部230的最小宽度大于0.8mm，第一折弯部130的最小宽度和第二折弯部230的最小宽度太大不利于折弯。因此，使第一折弯部130的最小宽度和第二折弯部230的最小宽度均为0.5mm至0.8mm，在保证定子铁芯的结构强度满足要求的前提下，使轭部链110和齿部链210易于折弯，便于组装。

本发明第二方面实施例的定子组件2000，包括本发明第一方面实施例的定子铁芯和绕组2100，可参照上述说明，此处不再赘述。

定子组件2000由于采用上述实施例的定子铁芯的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

本发明第三方面实施例的电机，包括转子组件和本发明第二方面实施例的定子组件2000，可参照上述说明，此处不再赘述。

电机由于采用上述实施例的定子组件2000的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

本发明第四方面实施例的工业机器人，包括本发明第三方面实施例的电机。

工业机器人由于采用上述实施例的电机的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (15)

1.定子铁芯，其特征在于，包括：

定子轭部，包括连接成环形的一个或多个轭部链，所述轭部链包括多个轭部单体和多个第一折弯部，多个所述轭部单体沿所述定子铁芯的周向依次布置，且每个所述轭部链中，相邻两个所述轭部单体之间通过一个所述第一折弯部连接；

定子齿部，包括连接成环形的一个或多个齿部链，所述齿部链包括多个齿部单体和多个第二折弯部，多个所述齿部单体沿所述周向依次布置，且每个所述齿部链中，相邻两个所述齿部单体之间通过一个所述第二折弯部连接，相邻两个所述齿部单体之间限定出绕线槽；

其中，所述定子轭部绕设于所述定子齿部的外侧，并且多个所述齿部单体分别抵触于所述轭部单体。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于：所述定子轭部由第一取向硅钢片堆叠组成，所述第一取向硅钢片的晶粒取向与所述定子铁芯的切向之间的夹角为θ₁，满足：0°≤θ₁≤15°。

3.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于：所述定子齿部由第二取向硅钢片堆叠组成，所述第二取向硅钢片的晶粒取向与所述定子铁芯的径向之间的夹角为θ₂，满足：0°≤θ₂≤15°。

4.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于：所述轭部单体的数量与所述齿部单体的数量相等，每个所述齿部单体分别抵触对应的所述轭部单体。

5.根据权利要求4所述的定子铁芯，其特征在于：所述轭部单体设有定位槽，所述齿部单体包括定位凸部，所述定位凸部位于所述齿部朝向所述轭部单体的一端，所述定位凸部容纳于所述定位槽。

6.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于：沿所述定子铁芯的径向，所述第一折弯部的最小宽度小于所述轭部单体的最小宽度。

7.根据权利要求6所述的定子铁芯，其特征在于：所述第一折弯部连接于所述轭部单体远离所述定子铁芯的中心轴线的一侧。

8.根据权利要求7所述的定子铁芯，其特征在于：同一所述轭部链的相邻两个所述轭部单体之间还设有第一凹槽，所述第一凹槽位于所述第一折弯部靠近所述中心轴线的一侧。

9.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于：所述齿部单体包括齿部和连接于所述齿部沿所述周向的两侧的齿靴，所述齿靴位于所述齿部背离所述轭部单体的一端，同一所述齿部链中，每个所述第二折弯部连接于沿所述周向相对布置的两个所述齿靴之间，沿所述定子铁芯的径向，所述第二折弯部的最小宽度小于所述齿靴的最小宽度。

10.根据权利要求9所述的定子铁芯，其特征在于：所述第二折弯部连接于所述齿靴沿所述定子铁芯的径向的任意一侧。

11.根据权利要求10所述的定子铁芯，其特征在于：所述齿部链中沿所述周向相对布置两个所述齿靴之间设有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第二折弯部沿所述径向的一侧。

12.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于：沿所述定子铁芯的径向，所述第一折弯部的最小宽度和所述第二折弯部的最小宽度均为0.5mm至0.8mm。

13.定子组件，其特征在于，包括：

如权利要求1至12中任意一项所述的定子铁芯；

绕组，绕设于所述齿部单体并容纳于所述绕线槽。

14.电机，其特征在于，包括：

转子组件；

如权利要求13所述的定子组件，所述定子组件绕设于所述转子组件的外周。

15.工业机器人，其特征在于，包括如权利要求14所述的电机。