一種新型雙層結構定子的製作方法

2023-06-20 05:45:56 2

本實用新型涉及一種電機的定子。

背景技術：

常規電機的定子都是內表面開槽（傳統槽形如圖6的幾種），開槽的槽口一般大於3毫米，使內表面的槽口處的氣隙磁阻增加,引起氣隙磁導沿定子內表面周向分布不均勻。從而使氣隙內的磁密隨著氣隙磁導的周期性變化而變化,這就是所謂的齒槽效應。轉子距離定子內圓越近,齒槽效應越顯著。齒槽效應使主極磁場頂部成為鋸齒狀,當轉子旋轉時,齒槽效應可引起主極磁場軸線上距離定子內圓較近的轉動件渦流發熱。同時齒槽效應將會產生齒槽效應轉矩。齒槽效應轉矩引起電機的振動和噪聲不僅對電機本身傷害很大，而且對於環境和工作在這些環境工作的勞動人民來說也是具有很大的傷害。同時齒槽效應轉矩對位置控制系統中的定位性能也有很大的作用,對速度控制系統也有較大影響,尤其是在低速運行時更為明顯。現有工藝一般通過定子斜槽減少齒槽效應轉矩。但實際上,由於端部效應的存在,轉矩的變化不可能完全消除,同時又增加了定子結構的複雜性,並使漏電抗和雜散損耗增大,從而降低了輸出轉矩。又如Gurakuq Dajaku和 Dieter Gerling在《A Novel 12-Teeth/10-Poles PM Machine with Flux Barriers in Stator Yoke》提出的一種電磁障礙欄，顯著的削弱低次諧波和分諧波，但也沒有消弱齒諧波。這些給某些場合的電機應用帶來不便和危害。

技術實現要素：

有鑑於現有技術空缺，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種消弱齒槽效應的一種新型雙層結構的定子。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種新型雙層結構定子，包括外定子和內定子；所述外定子(1001)是內嵌帶有卡槽口的由電工鋼衝壓而成的外殼；所述內定子是在外表面開槽由電工鋼衝壓而成的類圓柱體，每個槽(1003)之間有由隔磁材料形成的電磁障礙欄(1002),使當內定子槽的線圈流過電流時磁場不能在內定子的鐵芯自行形成閉環磁路，磁場通過轉子形成閉環磁路。同時電磁障礙欄(1002)靠近轉子的部分為兩條凹弧組成的尖端結構，電磁障礙欄材料磁導率接近1，使等效槽開口小於1毫米，這樣相對傳統的定子內圓表面開槽（槽形如6001,6002,6003）的定子的磁路齒距就大大減少，從而使傳統定子內表面開槽電機氣隙磁場分布(7001)比一種新型雙層結構定子電機氣隙磁場分布(7002)更加的不均勻。利於疊加原理，假設他們都由一個恆定磁場和一個與槽數對於關係的磁場共同作用，這樣恆定磁場與轉子產生恆定的轉矩，不會影響齒槽轉矩的產生。但與槽數對於關係的磁場與轉子磁場相互作用就產生齒槽轉矩。由於轉矩與磁場成正比關係，且傳統定子內表面開槽電機與槽數對於關係的磁場比一種新型雙層結構定子電機與槽數對於關係的磁場更加大，產生的齒槽轉矩就更大。從而一種新型雙層結構定子電機相比傳統定子內表面開槽電機大大減小齒槽效應。

本實用新型的優點在於：槽開口在內定子的外表面，內定子的內表面沒有槽口，可有效的使電磁在定子與轉子的氣隙磁場儘可能的分布均勻，從而減弱齒槽效應；以致帶來減少電機損耗、噪聲、震動等寄生效應。且內定子的槽中間有電磁障礙欄，從而使電磁不會再內定子內表面相互流通，造成轉子與定子之間的氣息磁場減弱。同時由於槽口開在內定子的外表面，從而有利於定子繞線。

附圖說明

圖1為本實用新型的軸向剖切圖。

圖2為本實用新型的外定子的軸向剖切圖。

圖3為本實用新型的內定子軸向剖切圖。

圖4為內定子的局部軸向剖切圖。

圖5為內定子的三維結構圖。

圖6 傳統的定子槽型。

圖7 傳統定子內表面開槽電機與一種新型雙層結構定子電機氣隙磁場分布。

圖中1001.是外定子，1002.是電磁障礙欄，1003.是內定子槽，1004.是極心，1005.是外定子螺栓孔，2001.是外定子的固定槽，3001.是內定子的固定槽，6001.是傳統定子開口槽，6002.傳統定子半開口槽，6003.傳統定子鴨梨形槽，7001. 傳統定子內表面開槽電機氣隙磁場分布曲線，7002. 一種新型雙層結構定子電機氣隙磁場分布，7003. 比較線。

具體實施方式

本實用新型各個部件按圖1所示連接，內定子槽(1003)用了安裝定子線圈。每個極心(1004)之間設置由隔磁材料形成的電磁障礙欄(1002)。同時電磁障礙欄(1002)接近轉子的部分為兩條凹弧組成的尖端結構。另外內定子安裝好定子線圈後，把外定子套在內定子上，使外定子槽(2001)和內定子槽(3001)結合固定內定子。