本發(fā)明涉及永磁電機技術領域,具體的說,是涉及一種永磁電機及其定子沖片。
背景技術:
轉速在30000r/min~100000r/min左右,功率在100kW左右的高速永磁電機具有功率密度大、效率高、高速運行時性能優(yōu)勢突出等特點,目前已成為國際電工領域研究的熱點之一。
高速永磁電機的高轉速、高頻附加損耗較大、散熱條件較差,為防止轉子過熱造成永磁體不可逆退磁,是需要考慮的一個重要問題。目前,保護永磁體的方法通常是在永磁體外面加一高強度非導磁保護套,永磁體與護套采用過盈配合。
但是,定子的定子沖片上具有朝向圓心開設的齒槽,即定子沖片的內圈具有開口,使得磁場會發(fā)生突變,而且護套為導電體,從而導致會產生較大的渦流損耗,不利于永磁體的散熱。
因此,如何避免磁場發(fā)生突變,是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
技術實現要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種定子沖片,避免磁場發(fā)生突變。本發(fā)明還提供了一種具有上述定子沖片的永磁電機。
為實現上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
一種永磁電機的定子沖片,其包括:
環(huán)形的定子沖片齒部,所述定子沖片齒部的外緣具有齒槽,所述齒槽的槽口背向所述定子沖片齒部的軸心線,所述定子沖片齒部的內緣為連續(xù)的圓面;
定子沖片軛部,所述定子沖片軛部套設在所述定子沖片齒部的外緣。
優(yōu)選地,上述的定子沖片中,所述定子沖片軛部為多個分軛部拼接成的環(huán)形。
優(yōu)選地,上述的定子沖片中,所述齒槽沿所述定子沖片齒部的圓周方向均勻分布多個。
優(yōu)選地,上述的定子沖片中,所述齒槽為U型槽,相鄰兩個所述齒槽中貼合的槽壁形成定子齒。
優(yōu)選地,上述的定子沖片中,所述齒槽的槽口的側壁為與所述槽壁相連的傾斜面,所述傾斜面的傾斜方向為由所述槽口向所述槽底方向向遠離所述槽底的中心線傾斜。
優(yōu)選地,上述的定子沖片中,所述傾斜面與所述槽壁的夾角為120°~150°。
優(yōu)選地,上述的定子沖片中,所述槽口的傾斜面與所述齒槽的外緣通過平直段連接,所述平直段的延長線與所述定子沖片齒部的軸心線相交。
優(yōu)選地,上述的定子沖片中,所述平直段的長度為0.8mm~1.5mm。
優(yōu)選地,上述的定子沖片中,所述定子沖片軛部具有能夠與所述定子齒的自由端配合卡接的燕尾槽。
一種永磁電機,包括定子沖片,其中,所述定子沖片為如上述任一項所述的定子沖片;
所述定子沖片齒部的齒槽內設置有定子繞組,所述定子繞組與所述定子沖片軛部之間設置有絕緣材料。
經由上述的技術方案可知,本發(fā)明公開了一種永磁電機的定子沖片,包括定子沖片齒部和定子沖片軛部,其中,環(huán)形的定子沖片齒部的外緣具有齒槽,齒槽的槽口背向定子沖片齒部的軸心線,而定子沖片齒部的內緣為連續(xù)的圓面;上述的定子沖片軛部能夠套設在定子沖片齒部的外緣,從而組成整個定子沖片。本申請中將定子沖片的齒槽開設在外緣,再通過定子沖片軛部的遮擋,而定子沖片齒部的內緣則是連續(xù)的圓面,即沒有缺口,避免了磁場發(fā)生突變的問題,減緩了漏磁的問題,從而降低了導電的護套的渦流損耗。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的定子沖片齒部的截面圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的定子沖片齒部的部分定子齒的截面圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的定子沖片分軛部的截面圖;
圖4為本發(fā)明實施例提供的定子沖片另一種分軛部的截面圖;
圖5為本發(fā)明實施例提供的定子沖片的剖視圖。
具體實施方式
本發(fā)明的核心是提供一種定子沖片,避免磁場發(fā)生突變。本發(fā)明的另一核心是提供一種具有上述定子沖片的永磁電機。
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1-圖5所示,本發(fā)明公開了一種永磁電機的定子沖片,包括定子沖片齒部1和定子沖片軛部2,其中,環(huán)形的定子沖片齒部1的外緣(遠離定子沖片齒部的軸心線的一側為外緣)具有齒槽11,齒槽11的槽口背向定子沖片齒部1的軸心線,而定子沖片齒部1的內緣(靠近定子沖片齒部的軸心線的一側為內緣)為連續(xù)的圓面;上述的定子沖片軛部2能夠套設在定子沖片齒部1的外緣,從而組成整個定子沖片。本申請中將定子沖片的齒槽11開設在外緣,再通過定子沖片軛部2的遮擋,而定子沖片齒部1的內緣則是連續(xù)的圓面,即沒有缺口,避免了磁場發(fā)生突變的問題,減緩了漏磁的問題,從而降低了導電的護套的渦流損耗。
具體的實施例中,將定子沖片軛部2設置為分段的結構,即由多個分軛部拼接組成完整的環(huán)形的定子沖片軛部2。在實際中,定子沖片軛部2與定子沖片齒部1為過渡配合,因此,采用分段的結構方式,可方便定子沖片軛部2的安裝。對于定子沖片軛部2的分段具體分為幾段,以及每段分軛部的尺寸可根據不同的需要進行設定,例如,扇形的分軛部的圓心角可為90°或60°等,即為四分之一圓環(huán)分軛部21和六分之一圓環(huán)分軛部22,但不論什么角度的配合均在保護范圍。本申請還保護了定子沖片軛部2為完整環(huán)形的結構方式,但是,采用整體環(huán)形結構的方式,在將定子沖片軛部2與定子沖片齒部1過渡配合連接在一起時可能比較浪費勞動力。但是采用一體式結構的定子沖片軛部2的強度較分段式的強度大,在實際中,可根據不同的需要進行選擇。
本申請中公開的齒槽11沿定子沖片齒部1的圓周方向均勻分布有多個,本申請中公開的齒槽11的個數以及每個齒槽11的尺寸可根據實際需要進行選定,在此不做具體限定。均勻設置的方式可減小應力集中的問題。
優(yōu)選的實施例中,將齒槽11限定為U型槽,并且相鄰兩個齒槽11中貼合的槽壁形成定子齒12,即相鄰兩個齒槽11共用的間隔為定子齒12。本申請中的齒槽11為U型槽可便于在齒槽11內放置繞組。具體地,本申請的核心點在于U型槽的開口在定子沖片齒部1的外緣上,而在定子沖片齒部1的內緣上沒有開口,使得定子沖片齒部1的內緣完整。而對于齒槽11的具體形狀并不是本申請的核心內容,因此,核心點的基礎上的任何形狀都在保護范圍內。
在上述技術方案的基礎上將齒槽11的槽口的側壁設置為傾斜面,具體地,該傾斜面與槽壁相連,而傾斜面的傾斜方向為由槽口向槽底方向向遠離槽底的中心線傾斜,(本申請中的槽底的中心線如圖1截面圖中U型槽的對稱軸所在線)。采用上述設置方式可增大槽口處的面積,以提高定子沖片齒部1與定子沖片軛部2的連接穩(wěn)定性。本申請中將槽口的側壁設置為傾斜面,但是也不僅限定于傾斜面,在實際中也可根據不同的需要進行改變,例如不傾斜而是與齒槽11的槽壁在同一平面的平直面,也可設置為矩形,即槽口的側壁與齒槽11的槽壁的厚度突變。對于具體的選擇哪種方式,可根據不同的需要進行選擇,但是,只要在本申請的核心基礎上進行的選擇均在保護范圍內。
更進一步的實施例中,本申請中公開的槽口的傾斜面與齒槽11的外緣通過平直段連接,并且該平直段的延長線與定子沖片齒部1的軸心線相交。相鄰兩個齒槽11之間的定子齒12的自由端(自由端為遠離定子沖片齒部的軸心線的一端)為類似燕尾型的結構。對應的,定子沖片軛部2設置了能夠與定子齒12的自由端配合卡接的燕尾槽,通過燕尾槽的卡接,可將定子沖片齒部1連接在一起。在實際中,對于定子沖片軛部2的槽的形狀可根據定子齒12自由端的形狀的變化進行相對應的變化,只要能夠實現定子沖片軛部2和定子沖片齒部1的連接即可。在實際中,也可采用其他連接件進行連接,例如粘連等方式。
此外,在一具體實施例中,還公開了槽口的傾斜面相對于槽壁的傾斜角度c的范圍,具體為120°~150°,此外,槽口的平直段的長度b為0.8mm~1.5mm(本申請中的平直段的長度為定子沖片齒部1的外緣到傾斜面與平直段交點的距離)。對上述尺寸的限定,是在實際使用過程中參數在此范圍內,可增大受力面,而進一步避免應力集中的問題。而對于U型槽的槽底到定子沖片齒部1的內緣之間的距離a的具體數值則主要考慮漏磁路是否飽和及具有足夠的機械強度,槽底的半圓結構的半徑e按齒槽11尺寸和工藝要求進行選擇。定子齒12的寬度d也需要按照主磁路飽和程度及齒結構強度進行確定。
此外,本申請還公開了一種永磁電機,包括定子沖片,并且該定子沖片為如上述實施例中公開的定子沖片,因此,具有該定子沖片的永磁電機也具有上述所有技術效果,在此不再一一贅述。本申請中公開的定子沖片齒部1的齒槽11內設置有定子繞組3,并在定子繞組3與定子沖片軛部2之間設置有絕緣材料4。本申請的核心在于將現有的定子沖片的齒槽11不開設在定子沖片的內圈,但是,直接開設在外圈也會漏磁,影響定子的工作,因此,本申請將原有定子沖片拆分為兩個單獨的部分,一個部分是定子沖片齒部1,一個是定子沖片軛部2,兩者套接在一起組成定子沖片。為了避免齒槽11開設在邊緣而引起渦流損耗,因此,將齒槽開設在定子沖片齒部1的外緣,然后將定子沖片軛部2套設在定子沖片齒部1的外側,使得整個定子沖片的邊緣均為連續(xù)的面,不存在缺口,避免了磁場突變的問題。
定子沖片采用專用工裝進行疊壓,兩端采用定子壓板固定防止定子沖片齒部1張開,按相關工藝要求進行定子嵌線及絕緣處理,將定子沖片軛部2插入定子鐵心,最后將定子鐵心與定子沖片軛部2焊接并進行整體浸漆處理。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。