絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉子高速電的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉子高速電機，包括電機定子和電機外轉子，電機定子和電機外轉子之間為氣隙，電機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絕緣無磁定子線槽內，所述的電機外轉子包括電機外轉子磁鋼和電機外轉子鐵心；本實用新型具有絕緣處理簡單、整體強度高，導熱性好，更容易設計制作成大功率電機的優(yōu)點。
【專利說明】絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉子高速電機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機領域，具體涉及一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉子高速電機。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的永磁電機本體中電樞鐵心上有齒槽，容易出現(xiàn)齒槽轉矩。由于定子齒槽的存在，當永磁轉子磁極與定子齒槽相對在不同位置時，主磁路的磁導發(fā)生了變化。即使電動機繞組不通電，由于齒槽轉矩的作用，電機轉子有停在圓周上若干個穩(wěn)定位置上的趨向。當電動機旋轉時，齒槽轉矩表現(xiàn)為一種附加的脈動轉矩，雖然它不會使電動機平均有效轉矩增加或減少，但它引起速度波動、電機振動和噪聲，特別是輕負荷和低速時顯得更加明顯。在變速驅動時，如果齒槽轉矩頻率接近系統(tǒng)固有頻率可能產(chǎn)生諧振和強烈噪聲。另外在啟動時，由于齒槽轉矩的存在需要增大最初的起動轉矩，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，過大的齒槽轉矩甚至使電機不能正常啟動。為了降低永磁電機的齒槽轉矩，最徹底的辦法就是采用無齒槽結構，無齒槽電機可以消除齒槽轉矩和齒諧波，使得轉子轉動趨于平穩(wěn)。
[0003]而傳統(tǒng)的無齒槽電機，大多是繞組貼在光滑的鐵心表面或者定子采用無鐵心結構(例如:空心杯電機等)。前者在線圈的嵌裝、絕緣過程相對比較麻煩，而且定子的整體強度不好；后者由于定子多采用絕緣骨架結構，使得其導熱效果差，而且電機整體結構比較大，限制了其向大功率方向的發(fā)展。
實用新型內容
[0004]基于以上不足之處，本實用新型提供一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的外轉子大功率高速電機，本實用新型克服傳統(tǒng)有齒槽電機的齒槽轉矩，整體強度低；現(xiàn)有無齒槽永磁電機線圈的嵌裝、絕緣麻煩，定子導熱效果差、無法設計成大功率等方面的不足。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]—種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉子高速電機,包括電機定子和電機外轉子，電機定子和電機外轉子之間為氣隙，電機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絕緣無磁定子線槽內，所述的電機外轉子包括電機外轉子磁鋼和電機外轉子鐵心。
[0007]本實用新型還有這樣一些技術特征:
[0008]所述的絕緣無磁齒槽定子鐵心包括定子導磁環(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磁環(huán)上均勻分布，相鄰兩個定子絕緣無磁齒條中間形成電機絕緣無磁定子線槽，用于嵌裝定子線圈。
[0009]本實用新型的原理是:本實用新型采用定子絕緣無磁齒條扣在定子導磁環(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磁環(huán)上均勻分布，相鄰兩個齒條之間形成定子線槽，線圈嵌裝在定子線槽內。由于構成定子線槽的齒條為絕緣不導磁材料，就相當于沒有齒槽，所以在電機旋轉和變速時可以消除齒槽轉矩和齒諧波，使得轉子轉動趨于平穩(wěn)。同時電機定子線圈通過絕緣緊挨著定子導磁環(huán)，可以有效的降低電機定子線圈的熱量。
[0010]本實用新型具有如下有益的效果:
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于:本實用新型利用絕緣材料和導磁材料構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相比具有以下特點:
[0012](I)較現(xiàn)有的無齒槽永磁高速電機，本實用新型具有線圈的嵌裝、絕緣處理簡單、整體強度高的優(yōu)點:線圈嵌裝和普通有齒槽電機相同，由于形成定子槽的材料為絕緣不導磁材料，所以只需要做繞組和導磁環(huán)之間的絕緣。
[0013](2)較現(xiàn)有的定子無鐵心電機(例如:空心杯電機)，本實用新型具有導熱性好的優(yōu)點:由于繞組緊靠定子導磁環(huán)，所以熱量容易導出。相比于定子無鐵心的電機其定子安裝繞組的骨架整體為絕緣高分子材料，導熱效果要明顯改善。
[0014](3)較現(xiàn)有的定子無鐵心電機(例如:空心杯電機)，本實用新型更容易設計制作成大功率。由于定子無鐵心電機一般都有兩個轉子，用于形成磁回路，所以結構尺寸偏大。而本實用新型結構和普通電機結構相似，在結構方面沒有限制，更適合做成大功率電機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的絕緣無磁齒槽定子示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的整體結構示意圖。
[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、電機外轉子鐵心，10、電機外轉子磁鋼，11、氣隙，12、定子線圈，13、定子鐵心安裝鍵。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0019]實施例1
[0020]一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉子高速電機，包括電機定子和電機外轉子，電機定子和電機外轉子之間為氣隙11，電機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嵌裝到電機絕緣無磁定子線槽內，所述的電機外轉子包括電機外轉子磁鋼10和電機外轉子鐵心9。
[0021]所述的絕緣無磁齒槽定子鐵心8包括定子導磁環(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在定子導磁環(huán)5上均勻分布，相鄰兩個定子絕緣無磁齒條4中間形成電機絕緣無磁定子線槽，用于嵌裝定子線圈12 ；所述的電機外轉子鐵心和定子導磁環(huán)均采用導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，均采用不導磁且電導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磁的高分子材料制作。
[0022]實施例2
[0023]電機定子鐵心是由導磁材料和絕緣不導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磁環(huán)。定子絕緣無磁齒條扣在定子導磁環(huán)上均勻分布，形成電機定子線槽。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，均采用不導磁且電導率低的金屬材料制成，如ICrlSNiOTi (電導率為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磁的高分子材料制作，如P1、PE1、PEEK、PEK中的任意一種；電機外轉子鐵心和定子導磁環(huán)均采用導磁性能良好的材料,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。
【權利要求】
1.一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉子高速電機，包括電機定子和電機外轉子，其特征在于:電機定子和電機外轉子之間為氣隙(11)，電機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)嵌裝到電機絕緣無磁定子線槽內，所述的電機外轉子包括電機外轉子磁鋼(10)和電機外轉子鐵心(9)。
2.如權利要求1所述的一種絕緣無磁齒槽定子鐵心的大功率外轉子高速電機，其特征在于:所述的絕緣無磁齒槽定子鐵心(8)包括定子導磁環(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)在定子導磁環(huán)(5)上均勻分布，相鄰兩個定子絕緣無磁齒條(4)中間形成電機絕緣無磁定子線槽，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