一種高功率密度盤式電機的製作方法
2023-10-04 19:17:09 2
專利名稱：一種高功率密度盤式電機的製作方法
技術領域：
本發明屬於盤式電機，特別是涉及一種高功率密度盤式電機。
背景技術：
現有盤式電機，其定子鐵心是由帶形矽鋼片衝制間距不等的邊槽 巻繞構成，存在的主要缺陷是1加工複雜、設備昂貴。2定子端面 的線槽等寬等深，如果內圓槽部寬度和齒部寬度相等，則線槽外圓端 槽寬僅為外圓端齒寬的幾分之一，導致該部定子繞組佔有的空間大大 縮小，使電機出力也大大減小。3內圓通過的磁力線明顯少亍外圓通 過的磁力線，但磁軛面積相同， 一方面造成材料浪費，另 方面使電 機出力下降。
為克服矽鋼片衝制邊槽巻饒鐵芯加工非常複雜的技術問題，已有 多種技術方案為公眾所知，其中採用改進型定子鐵心的技術方案較具 代表性。
例如，公告號CN1157502的發明專禾U《無軛、無槽、軸向磁路 電機》，它公開了以F技術方案由支承部件支承定位的各自獨立的 n個柱狀鐵芯和繞在鐵芯l:::面的繞組構成無定子軛、無定子槽的定 子，該定子通過軸承套裝於機軸，在定子兩端具有轉子，在轉子上按 圓周分布m個磁極，轉子通過螺母、彈簧墊圈緊固於機軸，磁極數 m與柱狀鐵芯數n的比例為1 : 1或1 : 2、 2 : 3。
另一種技術方案是由矽鋼片巻饒的環狀軛取代l:述方案中的支 承部件，並且柱狀鐵芯也由矽鋼片巻饒製成。
發明內容
本發明的目的是克服已有改進型定子鐵心盤式電機技術方案中 存在的技術問題，而公開一種用軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓製品來替代矽 鋼片的高功率密度盤式電機。
實現本發明的目的採取以F技術方案本盤式電機由殼體、電機 軸、轉子和扁環狀定子鐵芯及其端面線槽所組成，其特徵在於軟磁 體構成扁環狀定子鐵芯，其端面設有表面形狀為扇形的各線槽，所述
3的扇形各線槽其外圓端的寬度大於內圓端的寬度，所述的扇形各線槽
其內圓端的槽深大於外圓端的槽深。
所述的軟磁體是由軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制構成。 所述的軟磁體構成的扁環狀定子鐵芯，其兩端面均設有表面形狀
為扇形的線槽，定子鐵芯各端面分別設置與其具有氣隙的轉亍。
所述的軟磁體構成的扁環狀定子鐵芯，在對應齒部的外圓面等間
隔分布有與電機殼體接合的支撐柱。
所述的轉子鐵芯是由軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制構成。 所述的轉子鐵芯端面兩磁極之間對稱設有扇形的凹部，磁極端面
設有表面形狀為扇形的各線槽，所述的扇形各線槽其外圓的寬度大於
內圓端的寬度，所述的扇形各線槽其內圓端的槽深大於外圓端的槽深。
本發明的有益效果和優點在於本盤式電機的定子鐵芯採用軟磁
體構成，以FN50國"0鐵鎳磁粉為例，其有效導磁率可在125-200 範圍內選擇，性能與高導磁率的矽鋼片巻饒定子鐵芯相當。並盤式電 機的定子鐵芯各線槽內圓埠的槽深而外圓埠的槽淺，因此外圓軛 部面積大於內圓軛部面積，材料被充分利用，軛部有效磁力線可增大 50%左右。本盤式電機的定子鐵芯各線槽的外圓槽加寬、內圓槽加深， 因此槽面積可增大30%左右。本盤式電機定子鐵芯各線槽的形狀能 使電機的出力加大而形成高功率密度盤式電機。本發明具有定子鐵芯 加工簡單、結構緊湊、能顯著提高盤式電機功率的突出優點。
附圖1是定子鐵芯結構之一示意圖。
附圖2是圖1a-a視圖。
附圖3是轉子鐵心結構示意圖。
附圖4是圖3a-a視圖。
附圖5是電機實施例1結構示意圖。
附圖6是定子鐵芯結構之二剖面示意圖。
附圖7是圖6a-a視圖。
附圖8是電機實施例2結構示意圖。
圖中標號1定子鐵心，1-1線槽，1-2齒部，1-3短支撐柱，14
4長支撐柱，2轉子鐵心，2-1凹部，2-2轉子線槽，2-3轉子齒部，3 軸承，4轉子繞組，5定子繞組，6底座，7轉子磁扼，8永磁鐵磁極， 9殼體，10電機軸。
具體實施例方式
下面結合附圖及其實施例進 步說明本發明。
如圖1、 2所示，扁環狀定子鐵芯由軟磁體構成，軟磁體可以是 軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制體。定子鐵芯的端面設有表面形狀為扇形的 各線槽1-1，線槽之間是齒部l-2。扇形各線槽外圓端的寬度大於內 圓端的寬度，扇形各線槽其內圓端的槽深大於外圓端的槽深。
如圖3、 4所示，轉子鐵芯是軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制體。轉子 鐵芯的端面兩磁極之間對稱設有扇形的凹部2-1，磁極端面設有表面 形狀為扇形的各轉子線槽2-2，相鄰轉子線槽之間是轉子齒部2--3。 扇形各轉子線槽的外圓端的寬度大於內圓端的寬度，扇形各線槽其內 圓端的槽深大於外圓端的槽深。
如圖5所示，是由圖1定子鐵芯1、圖2轉子鐵芯2為主要部件 組成的盤式電機。圖中省略了電機売體和連接於轉子鐵芯的輸出軸。
圖5中定子鐵芯1支撐並固定於底座6，轉子鐵芯2由軸承3於 底座..匕端，定子鐵芯1和轉子鐵芯2的線槽分別設有定子繞組5和轉 子繞組4，定子鐵芯1和轉子鐵芯2之間設有氣隙。
如圖6、 7所示的另一扁環狀定子鐵芯結構，也由軟磁體構成， 軟磁體是軟鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制體。定子鐵芯1的兩個端面均設有表 面形狀為扇形的各線槽卜l，線槽之間是齒部1-2。扇形各線槽其外 圓端的寬度大於內圓端的寬度，扇形各線槽其內圓端的槽深大於外圓 端的槽深。在對應扁環狀定子鐵芯齒部卜2的外圓面等間隔分布有與 電機殼體接合的短支撐柱1-3和長支撐柱1-4，各支撐柱的作用是使 該定子固定於電機殼體。
圖8是由圖6、 7所示的定子鐵芯1為主要部件組成的單定子雙 轉子直流盤式電機，該盤式電機的轉子採用現有技術中的由轉子磁扼 7和永磁鐵磁極8構成。定子鐵芯l由短支撐柱(未示出)和長支撐 柱1-4固定於殼體9，電機軸10兩端由軸承支撐於構成殼體 部分 的前後蓋。各線槽的定子鐵芯1兩個端面均設有定子繞組5，定子鐵芯1與兩轉子之間分別設有氣隙。
圖8單定子雙轉子直流盤式電機的磁力線由一轉子N極經過定子 到另一轉子S極，再由該轉子S極經過該轉子本身磁軛到該轉子N極， 穿過定子到一轉子S極，最後經過---轉子本身磁軛回到一轉子N極。 本實施例的轉子設置磁軛後，定子則不需有磁軛，省去了定子遒軛， 使該盤式電機結構更緊湊。
以上實施例的軟磁體材料是FN50-110或YB-T 5258-93。
權利要求
1、一種高功率密度盤式電機，由殼體、電機軸、轉子和扁環狀定子鐵芯及其端面線槽所組成，其特徵在於軟磁體構成扁環狀定子鐵芯，其端面設有表面形狀為扇形的各線槽，所述的扇形各線槽其外圓端的寬度大於內圓端的寬度，所述的扇形各線槽其內圓端的槽深大於外圓端的槽深。
2、 根據權利要求1所述的高功率密度盤式電機，其特徵在於 所述的軟磁體是由軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制構成。
3、 根據權利要求i所述的高功率密度盤式電機，jt;特徵在T:所述的軟磁休構成的扁環狀定子鐵芯，K兩端而均設有農而形狀為扇 形的線槽，定子鐵芯各端而分別設胃與其具冇氣隙的轉於。
4、 根據權利要求1所述的高功率密度盤式電機，其特徵在於 所述的軟磁體構成的扁環狀定子鐵芯，在對應齒部的外圓面等間隔分 布有與電機殼體接合的支撐柱。
5、 根據權利要求1所述的高功率密度盤式電機，.凡特徵在於-所述的轉子鐵芯是山軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制構成。
6、 根據權利要求1或5所述的高功率密度盤式電機，其特徵在 於所述的轉子鐵芯端面兩磁極之間對稱設有扇形的門部，磁極端面 設有表面形狀為扇形的各線槽，所述的扇形各線槽其外圓的寬度大於 內圓端的寬度，所述的扇形各線槽其內圓端的槽深火於外圓端的槽 深。
全文摘要
本發明是一種高功率密度盤式電機，其特徵在於軟磁體構成扁環狀定子鐵芯，其端面設有表面形狀為扇形的各線槽，所述的扇形各線槽其外圓端的寬度大於內圓端的寬度，所述的扇形各線槽其內圓端的槽深大於外圓端的槽深。本電機的定子鐵芯採用軟磁體構成，性能與高導磁率的矽鋼片卷饒定子鐵芯相當，定子鐵芯外圓軛部面積大於內圓軛部面積，材料被充分利用，軛部有效磁力線可增大50％左右，槽面積可增大30％左右，能使電機的出力加大而形成高功率密度盤式電機。本發明具有定子鐵芯加工簡單、結構緊湊、能顯著提高盤式電機功率的突出優點。
文檔編號H02K23/54GK101471595SQ20071006050
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者周伯飛, 莊朝榮 申請人:天津榮亨集團股份有限公司