一種帶永磁體固定凸臺(tái)的磁通切換型永磁電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電機(jī)制造及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]法國(guó)學(xué)者E.Hoang在1997年的EPE會(huì)議上，首先提出了三相12/10結(jié)構(gòu)的永磁式磁通切換電機(jī)，定子為“U”形導(dǎo)磁鐵芯，中間嵌入切向交替充磁的永磁體。
[0003]隨著能源危機(jī)的不斷加劇，采用永磁勵(lì)磁取代電勵(lì)磁以節(jié)省能源消耗已成為全世界的共識(shí)。同時(shí)，由于我國(guó)是世界上稀土資源最豐富的國(guó)家，開放研宄和推廣應(yīng)用新型結(jié)構(gòu)的稀土永磁電機(jī)，可以顯著提高電機(jī)的效率和功率密度，具有重要的理論意義和使用價(jià)值。尤其是近年來出現(xiàn)的定子永磁型電機(jī)，由于永磁體和電樞繞組均位于定子上，使得該類型電機(jī)的轉(zhuǎn)子上既無繞組也無電刷，導(dǎo)致電機(jī)結(jié)構(gòu)非常堅(jiān)固、緊湊，魯棒性高，十分適合于高速運(yùn)行。磁通切換永磁電機(jī)作為定子永磁型電機(jī)的主要代表，具有感應(yīng)電勢(shì)正弦度高、效率高、功率密度高、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固可靠、轉(zhuǎn)矩出力大的優(yōu)點(diǎn)，非常適合于低速大扭轉(zhuǎn)、高速寬調(diào)速運(yùn)行的應(yīng)用場(chǎng)合。因此，磁通切換永磁電機(jī)具備十分廣泛的應(yīng)用潛力，在工業(yè)調(diào)速系統(tǒng)、家用電器、電氣傳動(dòng)等方面已展現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，特別是在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，它所具備的高功率密度、容錯(cuò)性能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，更成為目前國(guó)內(nèi)外的研宄熱點(diǎn)。
[0004]然而，目前所提出的磁通切換永磁電機(jī)，永磁體均為長(zhǎng)方體，且與定子鐵芯相接觸的表面比較光滑，容易造成在其所在槽內(nèi)滑動(dòng)，不易固定，并存在沿電機(jī)徑向脫落的可能性，對(duì)電機(jī)的正常運(yùn)行帶來安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的就是提出一種帶永磁體固定凸臺(tái)的磁通切換型永磁電機(jī)，其包含多種形式，適合于任意相數(shù)、任意定轉(zhuǎn)子極數(shù)的組合。通過在定子硅鋼片上添加凸臺(tái)來固定永磁體。
[0006]本實(shí)用新型包括轉(zhuǎn)子鐵芯、同芯布置在轉(zhuǎn)子鐵芯外周的定子鐵芯，定子鐵芯設(shè)有沿圓周均勻分布的若干對(duì)“U”型導(dǎo)磁鐵芯，在相鄰的兩個(gè)“U”型導(dǎo)磁鐵芯之間相對(duì)的兩個(gè)側(cè)臂之間鑲嵌一塊永磁體，在由永磁體和位于該永磁體兩側(cè)的“U”型導(dǎo)磁鐵芯的兩個(gè)側(cè)臂組成的定子齒上套置定子集中繞組；其特征在于:在各“U”型導(dǎo)磁鐵芯的兩個(gè)側(cè)臂的外側(cè)面連體設(shè)置固定凸臺(tái)，固定凸臺(tái)的凸出方向朝向相應(yīng)的永磁體，且固定凸臺(tái)的凸出方向設(shè)置在定子鐵芯的周向上，在永磁體上開有與固定凸臺(tái)相吻合的凹槽。
[0007]本實(shí)用新型通過在定子硅鋼片上添加凸臺(tái)的生產(chǎn)方式，使在各“U”型導(dǎo)磁鐵芯的兩個(gè)側(cè)臂的外側(cè)面連體設(shè)置固定凸臺(tái)，并對(duì)永磁體添加相應(yīng)凹槽的方式來固定永磁體，使得在不影響電機(jī)性能的前提下，極大提高了永磁體的安裝精度，并降低了其沿徑向脫落的可能性。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:
[0009]1、通過添加永磁體固定凸臺(tái)，在提高永磁體安裝精度的同時(shí)，極大降低了永磁體沿電機(jī)徑向脫落的危險(xiǎn)，提高了電機(jī)可靠性。
[0010]2、通過添加永磁體固定凸臺(tái)，提高電機(jī)的直軸電感，可以提高電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而提高了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度。
[0011]另外本實(shí)用新型所述定子集中繞組為集中線圈，可使繞制工藝難度降低，端部較短，有效地減少了銅耗，并且利于電機(jī)的效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的一種橫向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以一臺(tái)三相定子十二槽/轉(zhuǎn)子十極帶永磁體固定凸臺(tái)的磁通切換型永磁電機(jī)為例，本實(shí)用新型如圖1所示，“U”型導(dǎo)磁鐵芯1，永磁體2，定子三相集中繞組3、第一集中繞組3al、第二集中繞組3bl、第三集中繞組3cl、第四集中繞組3a2、第五集中繞組3b2、第六集中繞組3c2、第七集中繞組3a3、第八集中繞組3b3、第九集中繞組3c3、第十集中繞組3a4、第i^一集中繞組3b4、第十二集中繞組3c4，轉(zhuǎn)子鐵芯4和永磁體固定凸臺(tái)5。
[0014]本實(shí)用新型設(shè)有轉(zhuǎn)子鐵芯4、同芯布置在轉(zhuǎn)子鐵芯4外周的定子鐵芯，定子鐵芯設(shè)有沿圓周均勻分布的若干對(duì)“U”型導(dǎo)磁鐵芯1，在相鄰的兩個(gè)“U”型導(dǎo)磁鐵芯I之間相對(duì)的兩個(gè)側(cè)臂之間鑲嵌一塊永磁體2，永磁體2均為切向交替充磁。在由永磁體2和位于該永磁體2兩側(cè)的“U”型導(dǎo)磁鐵芯I的兩個(gè)側(cè)臂組成的定子齒上套置定子三相集中繞組3。
[0015]定子三相集中繞組3的第一集中繞組3al和第七集中繞組3a3徑向相對(duì)，第四集中繞組3a2和第十集中繞組3a4徑向相對(duì)，均套于定子鐵芯I的凸極槽中，將它們串聯(lián)組成a相集中繞組。
[0016]定子三相集中繞組3的第二集中繞組3bl和第八集中繞組3b3徑向相對(duì)，第五集中繞組3b2和第十一集中繞組3b4徑向相對(duì)，均套于定子鐵芯I的凸極槽中，將它們串聯(lián)組成b相集中繞組。
[0017]定子三相集中繞組2的第三集中繞組2cl和第九集中繞組2c3徑向相對(duì)，第六集中繞組2c2和第十二集中繞組2c4徑向相對(duì)，均套于定子鐵芯I的凸極槽中，將它們串聯(lián)組成c相集中繞組。
[0018]在各“U”型導(dǎo)磁鐵芯I的兩個(gè)側(cè)臂的外側(cè)面分別連體設(shè)置相對(duì)的固定凸臺(tái)5，各固定凸臺(tái)5的凸出方向朝向相應(yīng)的永磁體2，且固定凸臺(tái)2的凸出方向設(shè)置在定子鐵芯的周向上，在永磁體2的兩側(cè)也分別開有與固定凸臺(tái)5相吻合的凹槽21。
[0019]本實(shí)用新型的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯4均為單凸極結(jié)構(gòu)，凸極齒均朝向氣隙，轉(zhuǎn)子凸極及定子凸極朝向均指在徑向上。
[0020]上例為三相集中式繞組，當(dāng)為定子側(cè)對(duì)稱分布仿相集中式繞組時(shí)，定子齒數(shù)為Ps，滿足Ps=—，每個(gè)定子齒上套有一個(gè)集中式電樞線圈，線圈總數(shù)為Ps,每相由4個(gè)集中式線圈組成；轉(zhuǎn)子齒數(shù)為4滿足Pr=Ps±2。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶永磁體固定凸臺(tái)的磁通切換型永磁電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子鐵芯、同芯布置在轉(zhuǎn)子鐵芯外周的定子鐵芯，定子鐵芯設(shè)有沿圓周均勻分布的若干對(duì)“U”型導(dǎo)磁鐵芯，在相鄰的兩個(gè)“U”型導(dǎo)磁鐵芯之間相對(duì)的兩個(gè)側(cè)臂之間鑲嵌一塊永磁體，在由永磁體和位于該永磁體兩側(cè)的“U”型導(dǎo)磁鐵芯的兩個(gè)側(cè)臂組成的定子齒上套置定子集中繞組；其特征在于:在各“U”型導(dǎo)磁鐵芯的兩個(gè)側(cè)臂的外側(cè)面連體設(shè)置固定凸臺(tái)，固定凸臺(tái)的凸出方向朝向相應(yīng)的永磁體，且固定凸臺(tái)的凸出方向設(shè)置在定子鐵芯的周向上，在永磁體上開有與固定凸臺(tái)相吻合的凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶永磁體固定凸臺(tái)的磁通切換型永磁電機(jī)，其特征在于:所述定子集中繞組為集中線圈。
【專利摘要】一種帶永磁體固定凸臺(tái)的磁通切換型永磁電機(jī)，屬于電機(jī)制造及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，電機(jī)由定子鐵芯、永磁體、電樞繞組、轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體固定凸臺(tái)組成。永磁體均位于定子上，且永磁體交替切向充磁。永磁體固定凸臺(tái)位于定子鐵芯與永磁體的接觸面上，且朝向永磁體；永磁體固定凸臺(tái)與定子鐵芯連接成為一體；在永磁體上開有凹槽，凹槽尺寸與永磁體固定凸臺(tái)相吻合。由于永磁體固定凸臺(tái)的存在，極大提高了永磁體的安裝精度，并且降低了永磁體沿電機(jī)徑向脫落的危險(xiǎn)，進(jìn)而提高了電機(jī)可靠性。
【IPC分類】H02K1-18
【公開號(hào)】CN204391919
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520077119
【發(fā)明人】花為, 張淦, 程明, 吳虹
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州市新港電機(jī)有限公司, 東南大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日