絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉(zhuǎn)子高速電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉(zhuǎn)子高速電機(jī)，包括電機(jī)定子和電機(jī)外轉(zhuǎn)子，電機(jī)定子和電機(jī)外轉(zhuǎn)子之間為氣隙，電機(jī)定子包括絕緣無磁齒槽定子鐵心、定子線圈、定子鐵心安裝架、定子鐵心鎖緊環(huán)和定子鐵心安裝鍵，絕緣無磁齒槽定子鐵心安裝到定子鐵心安裝架上，絕緣無磁齒槽定子鐵心兩端用定子鐵心安裝鍵進(jìn)行定位，絕緣無磁齒槽定子鐵心一端用定子鐵心鎖緊環(huán)緊固，定子線圈嵌裝到電機(jī)絕緣無磁定子線槽內(nèi)，所述的電機(jī)外轉(zhuǎn)子包括電機(jī)外轉(zhuǎn)子磁鋼和電機(jī)外轉(zhuǎn)子鐵心；本實(shí)用新型具有絕緣處理簡單、整體強(qiáng)度高，導(dǎo)熱性好，更容易設(shè)計(jì)制作成大功率電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉(zhuǎn)子高速電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉(zhuǎn)子高速電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的永磁電機(jī)本體中電樞鐵心上有齒槽，容易出現(xiàn)齒槽轉(zhuǎn)矩。由于定子齒槽的存在，當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子磁極與定子齒槽相對在不同位置時(shí)，主磁路的磁導(dǎo)發(fā)生了變化。即使電動機(jī)繞組不通電，由于齒槽轉(zhuǎn)矩的作用，電機(jī)轉(zhuǎn)子有停在圓周上若干個(gè)穩(wěn)定位置上的趨向。當(dāng)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒槽轉(zhuǎn)矩表現(xiàn)為一種附加的脈動轉(zhuǎn)矩，雖然它不會使電動機(jī)平均有效轉(zhuǎn)矩增加或減少，但它引起速度波動、電機(jī)振動和噪聲，特別是輕負(fù)荷和低速時(shí)顯得更加明顯。在變速驅(qū)動時(shí)，如果齒槽轉(zhuǎn)矩頻率接近系統(tǒng)固有頻率可能產(chǎn)生諧振和強(qiáng)烈噪聲。另外在啟動時(shí)，由于齒槽轉(zhuǎn)矩的存在需要增大最初的起動轉(zhuǎn)矩，這對于一些無傳感器控制方式就比較敏感；對于單相永磁無刷電機(jī)，過大的齒槽轉(zhuǎn)矩甚至使電機(jī)不能正常啟動。為了降低永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，最徹底的辦法就是采用無齒槽結(jié)構(gòu)，無齒槽電機(jī)可以消除齒槽轉(zhuǎn)矩和齒諧波，使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動趨于平穩(wěn)。
[0003]而傳統(tǒng)的無齒槽電機(jī)，大多是繞組貼在光滑的鐵心表面或者定子采用無鐵心結(jié)構(gòu)(例如:空心杯電機(jī)等)。前者在線圈的嵌裝、絕緣過程相對比較麻煩，而且定子的整體強(qiáng)度不好；后者由于定子多采用絕緣骨架結(jié)構(gòu)，使得其導(dǎo)熱效果差，而且電機(jī)整體結(jié)構(gòu)比較大，限制了其向大功率方向的發(fā)展。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于以上不足之處，本實(shí)用新型提供一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的外轉(zhuǎn)子大功率高速電機(jī)，本實(shí)用新型克服傳統(tǒng)有齒槽電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，整體強(qiáng)度低；現(xiàn)有無齒槽永磁電機(jī)線圈的嵌裝、絕緣麻煩，定子導(dǎo)熱效果差、無法設(shè)計(jì)成大功率等方面的不足。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉(zhuǎn)子高速電機(jī),包括電機(jī)定子和電機(jī)外轉(zhuǎn)子，電機(jī)定子和電機(jī)外轉(zhuǎn)子之間為氣隙，電機(jī)定子包括絕緣無磁齒槽定子鐵心、定子線圈、定子鐵心安裝架、定子鐵心鎖緊環(huán)和定子鐵心安裝鍵，絕緣無磁齒槽定子鐵心安裝到定子鐵心安裝架上，絕緣無磁齒槽定子鐵心兩端用定子鐵心安裝鍵進(jìn)行定位，絕緣無磁齒槽定子鐵心一端用定子鐵心鎖緊環(huán)緊固，定子線圈嵌裝到電機(jī)絕緣無磁定子線槽內(nèi)，所述的電機(jī)外轉(zhuǎn)子包括電機(jī)外轉(zhuǎn)子磁鋼和電機(jī)外轉(zhuǎn)子鐵心。
[0007]本實(shí)用新型還有這樣一些技術(shù)特征:
[0008]所述的絕緣無磁齒槽定子鐵心包括定子導(dǎo)磁環(huán)、定子絕緣無磁齒條、第一絕緣無磁齒條定位盤、第二絕緣無磁齒條定位盤和絕緣無磁齒條壓盤，定子絕緣無磁齒條扣在定子導(dǎo)磁環(huán)上，定子絕緣無磁齒條兩端先用第一、第二絕緣無磁齒條定位盤定位，然后再用絕緣無磁齒條壓盤壓緊，定子絕緣無磁齒條在定子導(dǎo)磁環(huán)上均勻分布，相鄰兩個(gè)定子絕緣無磁齒條中間形成電機(jī)絕緣無磁定子線槽，用于嵌裝定子線圈。
[0009]本實(shí)用新型的原理是:本實(shí)用新型采用定子絕緣無磁齒條扣在定子導(dǎo)磁環(huán)上，兩端用絕緣無磁齒條定位盤定位，最后再用絕緣無磁齒條壓盤壓緊形成絕緣無磁齒槽定子鐵心，絕緣無磁齒條在定子導(dǎo)磁環(huán)上均勻分布，相鄰兩個(gè)齒條之間形成定子線槽，線圈嵌裝在定子線槽內(nèi)。由于構(gòu)成定子線槽的齒條為絕緣不導(dǎo)磁材料，就相當(dāng)于沒有齒槽，所以在電機(jī)旋轉(zhuǎn)和變速時(shí)可以消除齒槽轉(zhuǎn)矩和齒諧波，使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動趨于平穩(wěn)。同時(shí)電機(jī)定子線圈通過絕緣緊挨著定子導(dǎo)磁環(huán)，可以有效的降低電機(jī)定子線圈的熱量。
[0010]本實(shí)用新型具有如下有益的效果:
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型利用絕緣材料和導(dǎo)磁材料構(gòu)成了絕緣無磁齒槽定子鐵心，與現(xiàn)有無齒槽永磁高速電機(jī)相比具有以下特點(diǎn):
[0012](I)較現(xiàn)有的無齒槽永磁高速電機(jī)，本實(shí)用新型具有線圈的嵌裝、絕緣處理簡單、整體強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn):線圈嵌裝和普通有齒槽電機(jī)相同，由于形成定子槽的材料為絕緣不導(dǎo)磁材料，所以只需要做繞組和導(dǎo)磁環(huán)之間的絕緣。
[0013](2)較現(xiàn)有的定子無鐵心電機(jī)(例如:空心杯電機(jī))，本實(shí)用新型具有導(dǎo)熱性好的優(yōu)點(diǎn):由于繞組緊靠定子導(dǎo)磁環(huán)，所以熱量容易導(dǎo)出。相比于定子無鐵心的電機(jī)其定子安裝繞組的骨架整體為絕緣高分子材料，導(dǎo)熱效果要明顯改善。
[0014](3)較現(xiàn)有的定子無鐵心電機(jī)(例如:空心杯電機(jī))，本實(shí)用新型更容易設(shè)計(jì)制作成大功率。由于定子無鐵心電機(jī)一般都有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，用于形成磁回路，所以結(jié)構(gòu)尺寸偏大。而本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和普通電機(jī)結(jié)構(gòu)相似，在結(jié)構(gòu)方面沒有限制，更適合做成大功率電機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的絕緣無磁齒槽定子示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中，1、定子鐵心安裝架，2、定子鐵心鎖緊環(huán)，3、第一絕緣無磁齒條定位盤，4、定子絕緣無磁齒條，5、定子導(dǎo)磁環(huán),6、第二絕緣無磁齒條定位盤,7、絕緣無磁齒條壓盤,8、絕緣無磁齒槽定子鐵心，9、電機(jī)外轉(zhuǎn)子鐵心，10、電機(jī)外轉(zhuǎn)子磁鋼，11、氣隙，12、定子線圈，13、定子鐵心安裝鍵。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0019]實(shí)施例1
[0020]一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉(zhuǎn)子高速電機(jī)，包括電機(jī)定子和電機(jī)外轉(zhuǎn)子，電機(jī)定子和電機(jī)外轉(zhuǎn)子之間為氣隙11，電機(jī)定子包括絕緣無磁齒槽定子鐵心8、定子線圈12、定子鐵心安裝架1、定子鐵心鎖緊環(huán)2和定子鐵心安裝鍵13，絕緣無磁齒槽定子鐵心8安裝到定子鐵心安裝架I上，絕緣無磁齒槽定子鐵心8兩端用定子鐵心安裝鍵13進(jìn)行定位，絕緣無磁齒槽定子鐵心8 —端用定子鐵心鎖緊環(huán)2緊固，定子線圈12嵌裝到電機(jī)絕緣無磁定子線槽內(nèi)，所述的電機(jī)外轉(zhuǎn)子包括電機(jī)外轉(zhuǎn)子磁鋼10和電機(jī)外轉(zhuǎn)子鐵心9。
[0021]所述的絕緣無磁齒槽定子鐵心8包括定子導(dǎo)磁環(huán)5、定子絕緣無磁齒條4、第一絕緣無磁齒條定位盤3、第二絕緣無磁齒條定位盤6和絕緣無磁齒條壓盤7,定子絕緣無磁齒條4扣在定子導(dǎo)磁環(huán)5上，定子絕緣無磁齒條4兩端先用第一、第二絕緣無磁齒條定位盤3、6定位，然后再用絕緣無磁齒條壓盤7壓緊，定子絕緣無磁齒條4在定子導(dǎo)磁環(huán)5上均勻分布，相鄰兩個(gè)定子絕緣無磁齒條4中間形成電機(jī)絕緣無磁定子線槽，用于嵌裝定子線圈12 ；所述的電機(jī)外轉(zhuǎn)子鐵心和定子導(dǎo)磁環(huán)均采用導(dǎo)磁性能良好的材料且必須是疊層疊壓而成；所述的定子鐵心安裝架和定子鐵心鎖緊環(huán)是用來固定絕緣無磁齒槽定子鐵心，均采用不導(dǎo)磁且電導(dǎo)率低的金屬材料制成；所述的定子絕緣無磁齒條、第一絕緣無磁齒條定位盤、第二絕緣無磁齒條定位盤和絕緣無磁齒條壓盤均采用絕緣不導(dǎo)磁的高分子材料制作。
[0022]實(shí)施例2
[0023]電機(jī)定子鐵心是由導(dǎo)磁材料和絕緣不導(dǎo)磁材料組成的一種新型的絕緣無磁齒槽鐵心，絕緣無磁齒槽定子鐵心包括定子絕緣無磁齒條、第一絕緣無磁齒條定位盤、第二絕緣無磁齒條定位盤、絕緣無磁齒條壓盤和定子導(dǎo)磁環(huán)。定子絕緣無磁齒條扣在定子導(dǎo)磁環(huán)上均勻分布，形成電機(jī)定子線槽。定子鐵心安裝架和定子鐵心鎖緊環(huán)主要是用來固定絕緣無磁齒槽定子鐵心，均采用不導(dǎo)磁且電導(dǎo)率低的金屬材料制成，如ICrlSNiOTi (電導(dǎo)率為1370000siemens/m);定子鐵心上的定子絕緣無磁齒條、第一絕緣無磁齒條定位盤、第二絕緣無磁齒條定位盤、絕緣無磁齒條壓盤均采用絕緣不導(dǎo)磁的高分子材料制作，如P1、PE1、PEEK、PEK中的任意一種；電機(jī)外轉(zhuǎn)子鐵心和定子導(dǎo)磁環(huán)均采用導(dǎo)磁性能良好的材料,如IJ50、IJ79、IJ22、硅鋼或非晶中的任意一種制成，且必須是疊層疊壓而成，以減小鐵耗。
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉(zhuǎn)子高速電機(jī)，包括電機(jī)定子和電機(jī)外轉(zhuǎn)子，其特征在于:電機(jī)定子和電機(jī)外轉(zhuǎn)子之間為氣隙(11)，電機(jī)定子包括絕緣無磁齒槽定子鐵心(8)、定子線圈(12)、定子鐵心安裝架(I)、定子鐵心鎖緊環(huán)(2)和定子鐵心安裝鍵(13)，絕緣無磁齒槽定子鐵心(8)安裝到定子鐵心安裝架(I)上，絕緣無磁齒槽定子鐵心(8)兩端用定子鐵心安裝鍵(13)進(jìn)行定位，絕緣無磁齒槽定子鐵心(8) —端用定子鐵心鎖緊環(huán)(2)緊固，定子線圈(12)嵌裝到電機(jī)絕緣無磁定子線槽內(nèi)，所述的電機(jī)外轉(zhuǎn)子包括電機(jī)外轉(zhuǎn)子磁鋼(10)和電機(jī)外轉(zhuǎn)子鐵心(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉(zhuǎn)子高速電機(jī)，其特征在于:所述的絕緣無磁齒槽定子鐵心(8)包括定子導(dǎo)磁環(huán)(5)、定子絕緣無磁齒條(4)、第一絕緣無磁齒條定位盤(3)、第二絕緣無磁齒條定位盤(6)和絕緣無磁齒條壓盤(7)，定子絕緣無磁齒條(4)扣在定子導(dǎo)磁環(huán)(5)上，定子絕緣無磁齒條(4)兩端先用第一、第二絕緣無磁齒條定位盤定位，然后再用絕緣無磁齒條壓盤(7)壓緊，定子絕緣無磁齒條(4)在定子導(dǎo)磁環(huán)(5)上均勻分布，相鄰兩個(gè)定子絕緣無磁齒條(4)中間形成電機(jī)絕緣無磁定子線槽，用于嵌裝定子線圈(12)。
【文檔編號】H02K21/22GK203632514SQ201320863450
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】蔣濤, 劉芝秀, 杜靜 申請人:北京奇峰聚能科技有限公司