帶槽電機的製作方法

2024-02-10 07:03:15

專利名稱：帶槽電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機，其具有一用複數個疊片層疊而成的定子，其中, 所述疊片具有複數個槽，這些槽布置為可安置一繞組系統。
背景技術：
在一感應電機中使用常規的槽，尤其是永磁同步電機所用的槽時，沿定 子疊片輪廓的銳利稜角上會像專業文獻《磁通分布及鐵芯損耗分析》
(Analysis of Flux Distribution and Core Losses )中所4苗述的那才羊產生局部f茲 飽和現象。傳統感應電機所用的槽為多邊形槽，其基面基本呈矩形或梯形， 因而會產生額外的鐵損。

發明內容
從上述情況出發，本發明的目的是避免感應電機，尤其是避免永^t同步
電機由於局部^i飽和現象而產生鐵損。
這個目的解決方案為，每個槽均基本呈圓形，並具有兩個彼此垂直的被 稱為"縱軸"和"橫軸"的不同對稱軸。
藉此可使磁場均勻化，從而達到減小損耗的目的一種實施方式是將槽建構為橢圓形槽。藉此可消除稜角處的材料發生磁 飽和現象時所造成的負面效應。另一方面，特別在具有繞齒線圈繞組、定子 槽數相對較少且具有明顯極靴區的電機中，通過避免磁路受到銳利稜角的消 極影響，可改善氣隙區、與空氣作用相同的絕緣區和覆銅區內的整體磁場分 布。
雖然槽的橫截面區域與矩形相比少了因數n,但例如在使用繞齒線圈技 術的情況下，這一點並無大礙，這是因為在定子槽數相對較少(例如6個、
9個或12個)和電^L直徑相應較大的情況下，無論如何都存在足夠大的空間。 在採用繞齒線圈技術的情況下，與定子槽數相對較大相比，由於各槽區域內 的橢圓形輪廓而引起的磁場均勻化會給電機帶來更大的積極影響。
通過避免齒頂，也就是氣隙區域內出現不期望的幅值^t通密度，可減小 這一區域內的局部表面損耗密度。


下面藉助附圖所示的實施例對本發明和從屬權利要求所述的其他有利
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建構方案進行詳細說明，其中 圖1為一電機的原理圖； 圖2為一疊片； 圖3和圖5為另一疊片； 圖4為一槽口的詳圖；以及 圖6為一六槽疊片。
具體實施例方式
圖1顯示的是一未詳細圖示的電機的基本構造，所述電機具有一由複數 個疊片1構成的定子2。以示意圖形式顯示的轉子14配有複數個永,茲體，這 些永磁體或者布置在轉子14的疊片組的沿軸向延伸的間隙中，或者定位在 轉子14的表面上並通過一繃帶固定在轉子表面上。
如圖2所示，定子2的疊片1具有複數個基本沿軸向延伸的橢圓形槽3。 其中，橢圓5的縱軸4平行於與這個槽3對應的氣隙的一假想切線13。橢圓 5的橫軸7垂直於這個假想切線13。縱軸4和橫軸7構成橢圓5的對稱軸。
圖3顯示了以橢圓5形式出現的槽3的多種不同的布置方式。橢圓5的 縱軸4與各氣隙切線3之間的不同夾角a、卩可存在於一疊片1或一疊片組 中。縱軸4分別布置為與槽3的一假想氣隙切線13之間存在一預定夾角a 或(3。
但一疊片1或一疊片組的槽3隻能具有一個預定角a或卩。
橢圓形槽3的槽口 6有利地具有一跨越定子2的軸向長度的斜度。這個 斜度用於減小止動轉矩。這個斜度有利地在0.5個槽距和兩個槽距之間。
無論採用何種實施方式，藉此可減小疊片1的鐵^t材料在電機工作過程 中的局部表面損耗密度。
設置在槽3中的繞組系統12為短節距繞組(fractional-pitch coils )或繞 齒線圏(toothed coils )。例如藉助已知的針式繞線器將繞組系統12插入槽3 之後，對繞組進行灌封，必要時用合適的材料充填及封閉形成在圖4所示的 兩個齒頂16之間的槽口 6。這些封槽元件15實施為非磁性或磁性元件，有 利地定位在齒頂16的沿軸向延伸的間隙17中。
如圖5所示的另一實施方式是，槽3並不建構為嚴格意義上的橢圓形， 而是特別在槽數較少(例如6個)時，分別在其縱軸4的末端處與氣隙分布 相匹配。
本發明的電機實施為四極電機(2p = 4)，其用三相電流供電的定子(2) 如圖6所示具有六個槽3。
權利要求
1.一種電機，具有一用複數個疊片(1)層疊而成的定子(2)，其中，所述疊片(1)具有複數個槽(3)，所述槽布置為可安置一繞組系統(12)，其特徵在於，每個槽(3)均基本呈圓形，並具有彼此垂直且長度不同的對稱軸，所述對稱軸被稱為縱軸(4)和橫軸。
2. 根據權利要求1所述的電機，其特徵在於， 所述槽(3)為橢圓形。
3. 根據權利要求1或2所述的電機，其特徵在於，一疊片(1)的槽(3)的縱軸(4)布置成與一對應切線(13)之間存 在一預定角(a，卩)。
4. 根據權利要求3所述的電機，其特徵在於， 一疊片(1)具有複數個不同角度(a， P)的槽(3)。
5. 根據權利要求1至3中任一項權利要求所述的電機，其特徵在於， 一疊片(1)的槽(3)的縱軸(4)相對於所述電機的軸徑向或切向布置。
6. 根據上述權利要求中任一項權利要求所述的電機，其特徵在於， 所述定子(2)實施為四極、六極或八極定子。
7. 根據上述權利要中任一項權利要求所述的電機，其特徵在於， 所述繞組系統(12)由繞齒線圈或短節距繞組形成。
8. 根據上述權利要求中任一項權利要求所述的電機，其特徵在於， 所述定子(2)具有一槽口充填物(17)。
全文摘要
本發明的目的是使一電機的鐵磁材料的局部表面損耗密度最小化。本發明涉及一種電機，其具有一用複數個疊片(1)層疊而成的定子(2)，其中，所述疊片(1)具有複數個槽(3)，所述槽布置為可安置一繞組系統(12)，其中，每個槽(3)均基本呈圓形，並具有彼此垂直且長度不同的對稱軸。
文檔編號H02K1/16GK101111983SQ200680003716
公開日2008年1月23日 申請日期2006年1月24日 優先權日2005年2月7日
發明者克裡斯琴·格拉布納 申請人:西門子公司