永磁開關(guān)磁鏈電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，該永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、電樞繞組和永磁體，所述定子鐵芯上包括若干個定子槽和兩相鄰定子槽之間的定子齒，所述定子齒上設(shè)置有放置永磁體的永磁體槽，所述電樞繞組設(shè)置在所述定子槽內(nèi)，在所述永磁體槽與所述定子齒的連接部上設(shè)置有隔磁孔。本發(fā)明采用隔磁孔代替隔磁橋增加了定子沖片外圍連接部的面積，能夠減小定子在裝配、測試和使用過程中的變形；在定子沖片內(nèi)徑增加隔磁孔作為連接部分可進(jìn)一步增強(qiáng)定子的機(jī)械強(qiáng)度。
【專利說明】永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁鏈電機(jī)，尤其涉及一種永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中的主要驅(qū)動部件，性能優(yōu)異的電機(jī)對整個驅(qū)動系統(tǒng)至關(guān)重要。近年來，隨著電力電子技術(shù)、永磁材料和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，永磁無刷直流電機(jī)得到迅速發(fā)展，永磁無刷直流電機(jī)具有高效、高功率密度的特點(diǎn)，隨著高性能永磁材料的問世，大大提高了永磁無刷直流電機(jī)的功率密度和性能。開關(guān)磁阻電機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單、可靠性好等特點(diǎn)，得到越來越廣泛的應(yīng)用。在開關(guān)磁阻電機(jī)的定子齒中間放置永磁體得到的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，結(jié)合了開關(guān)磁阻電機(jī)和永磁電機(jī)的特點(diǎn)，既有開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單可靠性好等特點(diǎn)，同時(shí)兼具永磁電機(jī)功率密度高等特點(diǎn)。
[0003]永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)具有雙凸極結(jié)構(gòu)，與開關(guān)磁阻電機(jī)相似，同時(shí)具有開關(guān)磁阻電機(jī)和永磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。電機(jī)定子由多個單元塊組成，每個單元塊包括一個U型鐵芯和一片切向充磁的永磁體，相鄰單元內(nèi)永磁體的磁化方向相對。轉(zhuǎn)子上無任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等。
[0004]現(xiàn)有的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，由于定子沖片被永磁體隔離，對生產(chǎn)加工要求極高。對于一般的生產(chǎn)條件，通常在永磁體外側(cè)保留一定的相連部位，使得定子鐵芯合成一個整體。鐵芯相連部位必須設(shè)計(jì)得很薄，使得此部分深度飽和產(chǎn)生高磁阻，起到隔磁橋的作用。由于沖片的連接部位很薄，很容易造成沖片的變形、斷裂，使得生產(chǎn)報(bào)廢率增加。除此之外，加工疊壓成的鐵芯也存在機(jī)械強(qiáng)度差的缺點(diǎn)，定子很容易由于受到外部壓力而導(dǎo)致內(nèi)圓變形，進(jìn)而影響電機(jī)的運(yùn)行性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，它通過設(shè)置隔磁孔增強(qiáng)了定子鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度，更適應(yīng)于生產(chǎn)加工。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種永磁開關(guān)磁鏈電機(jī),包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、電樞繞組和永磁體,在所述定子鐵芯上設(shè)置有若干個定子槽和兩相鄰定子槽之間的定子齒，所述定子齒上設(shè)置有放置永磁體的永磁體槽，所述電樞繞組設(shè)置在所述定子槽內(nèi)，其在所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部上設(shè)置有隔磁孔。
[0008]在其中一個實(shí)施例中，在所述永磁體槽與所述定子齒的外徑邊緣的外連接部設(shè)置有隔磁孔。
[0009]在其中一個實(shí)施例中，在所述永磁體槽與所述定子齒的內(nèi)徑邊緣的內(nèi)連接部設(shè)置有隔磁孔。
[0010]在其中一個實(shí)施例中，在所述永磁體槽與所述定子齒的兩側(cè)邊緣之間的內(nèi)連接部和外連接部上均設(shè)置有隔磁孔。[0011]在其中一個實(shí)施例中，所述隔磁孔的形狀為腰形孔、扇形孔或者方孔。
[0012]在其中一個實(shí)施例中，所述隔磁孔的一端與所述定子齒的邊緣之間的距離小于所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部的長度的1/4。
[0013]在其中一個實(shí)施例中，所述隔磁孔的數(shù)目大于或等于2，所述相鄰兩個隔磁孔之間的距離為0.5?4mm。
[0014]在其中一個實(shí)施例中，所述隔磁孔均勻分布在所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部上。
[0015]在其中一個實(shí)施例中，所述隔磁孔沿所述定子鐵芯周向設(shè)置。
[0016]在其中一個實(shí)施例中，所述永磁體為鐵氧體或稀土。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1、本發(fā)明采用隔磁孔代替隔磁橋增加了定子沖片外圍連接部的面積，能夠減小定子在裝配、測試和使用過程中的變形；在定子沖片內(nèi)徑增加隔磁孔作為連接部分可進(jìn)一步增強(qiáng)定子的機(jī)械強(qiáng)度。
[0019]2、通過合理的設(shè)計(jì)隔磁孔的形狀、大小及位置，可以優(yōu)化電機(jī)的反電勢波形，減小
諧波含量。
[0020]3、采用隔磁孔結(jié)構(gòu)可以使定子鐵芯外部所受的應(yīng)力分散，增加定子鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度，減小因定子鐵芯外部受力而導(dǎo)致的內(nèi)圓變形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]以下結(jié)合具體附圖及具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]圖1為本發(fā)明的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的一個實(shí)施例的整體示意圖；
[0023]圖2為圖1所示的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的隔磁孔的放大示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的另一個實(shí)施例的整體示意圖；
[0025]圖4為圖3所示的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的隔磁孔的放大示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的另一個實(shí)施例的整體不意圖；
[0027]圖6為圖5所示的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的隔磁孔的放大示意圖；
[0028]圖7為隔磁孔組的一個實(shí)施例的示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說明:1_定子鐵芯、2-轉(zhuǎn)子鐵芯、3-電樞繞組、4-永磁體、5-隔磁孔、11-定子槽、12-定子齒、13-永磁體槽。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明提供一種新型的、結(jié)構(gòu)簡單的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)。更特別的，本發(fā)明主要采用隔磁孔代替以往的隔磁橋，使得定子鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度增加，便于加工。以下將詳述本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。
[0031]參見圖1至圖7,本發(fā)明提供一種永磁開關(guān)磁鏈電機(jī),該永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)包括定子鐵芯1、轉(zhuǎn)子鐵芯2、電樞繞組3和永磁體4，所述定子鐵芯I包括若干個沿周向均勻分布的定子槽11和兩相鄰定子槽11之間的定子齒12，所述定子齒12上設(shè)置有放置永磁體4的永磁體槽13，所述電樞繞組3設(shè)置在所述定子槽11內(nèi)，在所述永磁體槽13與所述定子齒12的邊緣的連接部上設(shè)置有隔磁孔5。[0032]一般的，轉(zhuǎn)子鐵芯是由齒槽式轉(zhuǎn)子沖片疊壓構(gòu)成，定子鐵芯由定子沖片疊壓構(gòu)成。本實(shí)施例中，將電樞繞組和永磁體都設(shè)置在定子鐵芯上，易于散熱，易于整個電機(jī)的冷卻，同時(shí)可以提高功率密度；定子槽之間是定子齒，本實(shí)施例中的定子齒的最外層相互連接使得整個定子鐵芯合成為一個整體。設(shè)計(jì)時(shí)對于永磁體槽與定子齒的連接部，為了防止漏磁和電磁干擾，永磁體槽和定子齒的邊緣之間的連接部必須設(shè)計(jì)的非常薄，這樣該連接部可以深度飽和產(chǎn)生高磁阻，起到隔磁橋的作用。但是連接部設(shè)計(jì)的很薄很容易造成沖片的變形、斷裂，生產(chǎn)報(bào)廢率增加。因此，本實(shí)施例在該連接部分設(shè)置了隔磁孔，由于空氣的磁導(dǎo)率很小，因此隔磁孔使得永磁體產(chǎn)生的磁通通過定子齒的漏磁減少，起到隔磁的作用，設(shè)計(jì)為隔磁孔在加工設(shè)計(jì)時(shí)又可以增加永磁體槽和定子齒的邊緣之間的連接部的面積，方便加工，同時(shí)減小定子鐵芯在裝配、測試和使用過程中的變形。
[0033]本實(shí)施例中的定子齒包括最外層的第一圓弧段121、中間的第二圓弧段122和內(nèi)層的第三圓弧段123 ;所有定子齒的最外層的第一圓弧段相互連接使得定子鐵芯為一個整體，相鄰兩個定子齒的第二圓弧段中間為定子槽，不同的定子齒的內(nèi)層的第三圓弧段相互分離，并且第三圓弧段的弧長大于第二圓弧段的弧長，永磁體槽一般設(shè)置在整個定子齒的中心位置，一般的，隔磁孔設(shè)置在第一圓弧段的位置上。永磁體沿圓周切向充磁，放置在上述永磁體槽內(nèi)，N極、S極交替排列。本實(shí)施例中的電樞繞組采用三相集中式電樞繞組。本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)子5個齒,定子6個齒,永磁體有6塊。本發(fā)明可以適用于各種轉(zhuǎn)子和定子的不同齒數(shù)。
[0034]隔磁孔的位置可以設(shè)計(jì)在永磁體槽與定子齒的外徑邊緣的外連接部即第一圓弧段的部分，也可以設(shè)置在永磁體槽與定子齒的內(nèi)徑邊緣之間的內(nèi)連接部即第三圓弧段部分，也可以在第一圓弧段和第三圓弧段均設(shè)置隔磁孔。
[0035]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見圖1和圖2，本實(shí)施例在所述永磁體槽13與所述定子齒12的外徑邊緣之間的外連接部124設(shè)置有隔磁孔5。此時(shí)，永磁體槽貫穿整個第二圓弧段和第三圓弧段，第三圓弧段被永磁體槽分隔為2個小的圓弧段。采用隔磁孔組后，永磁體槽與定子齒的外徑邊緣的連接部分即第一圓弧段的靠近外層的部分可以適當(dāng)?shù)脑黾用娣e，這樣方便加工；同時(shí)可以使定子鐵芯外部所受的應(yīng)力分散，增加定子鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度，減少因定子鐵芯外部受力而導(dǎo)致的變形。
[0036]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見圖3和圖4，本實(shí)施例在所述永磁體槽13與所述定子齒12的內(nèi)徑邊緣之間的內(nèi)連接部125設(shè)置有隔磁孔5。本實(shí)施例中，永磁體槽并沒有貫穿整個第三圓弧段，也就是說，在永磁體槽和定子齒的內(nèi)徑邊緣存在著內(nèi)連接部125，隔磁孔組就設(shè)置在內(nèi)連接部上，通常隔磁孔組設(shè)置在第三圓弧段上，本實(shí)施例在定子鐵芯的靠近內(nèi)徑的一側(cè)增加連接部可以進(jìn)一步增強(qiáng)定子鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度。
[0037]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見圖5和圖6,本實(shí)施例在所述永磁體槽13與所述定子齒12的內(nèi)徑邊緣和外徑邊緣兩側(cè)相連的內(nèi)連接部125和外連接部124上均設(shè)置有隔磁孔5。在定子齒的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)均設(shè)置隔磁孔可以增強(qiáng)定子鐵芯的強(qiáng)度，方便加工，同時(shí)可以更好的優(yōu)化電機(jī)的反電勢波形，減少諧波含量，起到隔磁作用。
[0038]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述隔磁孔的形狀為腰形孔、扇形孔或者方孔。隔磁孔的形狀可以是多種，本實(shí)施例采用的方孔。
[0039]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述隔磁孔的一端與所述定子齒的邊緣之間的距離C小于所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部的長度的1/4，并且隔磁孔的另一端與所述永磁體槽之間的距離b也應(yīng)當(dāng)小于所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部的長度的1/4隔磁孔與定子齒的邊緣的距離在滿足工藝條件的要求下越小越好，同樣的，隔磁孔與永磁體槽的距離在滿足工藝條件的要求下越小越好，隔磁效果越好。
[0040]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述隔磁孔的數(shù)目大于I個，所述相鄰兩個隔磁孔之間的距離c為0.5?4_。隔磁孔的數(shù)目可以是I個，也可以是多個。如果設(shè)置多個隔磁孔，則相鄰隔磁孔之間的距離越小，隔磁效果越好。
[0041]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述隔磁孔均勻分布在所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部上。也就是說所述隔磁孔的寬度與所述永磁體槽的寬度相當(dāng)。即最左側(cè)隔磁孔的最左端與最右側(cè)隔磁孔的最右端之間的距離，等于隔磁孔的數(shù)量nX隔磁孔的寬度+ (n-1) X隔磁孔之間的距離C。也就是說，隔磁孔組應(yīng)當(dāng)均勻分布在整個永磁體槽與定子齒的邊緣之間的連接部上。本實(shí)施例中隔磁孔的數(shù)量可以根據(jù)隔磁孔的大小、形狀以及永磁體槽的寬度確定，以能充分隔斷永磁體與定子沖片內(nèi)徑、外徑的連接部為準(zhǔn)。
[0042]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述隔磁孔沿所述定子鐵芯周向設(shè)置。永磁體槽沿定子鐵芯周向設(shè)置，則隔磁孔沿所述定子鐵芯周向設(shè)置。
[0043]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述永磁體為鐵氧體或稀土等永磁材料。
[0044]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)為旋轉(zhuǎn)電機(jī)或直線電機(jī)。本發(fā)明的隔磁孔可以適用于各種電機(jī)。
[0045]最后，需要說明的是，在本專利文件中，諸如第一、第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用于將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或者操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何關(guān)系或者順序。而且，在本專利文件中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體，其意在涵蓋而非排他性包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備，不僅包括這些要素，而且還包括沒有明確列出而本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠知曉的其他要素，或者還包括為這些過程、方法、物品或者設(shè)備所公知的必不可少的要素。
[0046]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁開關(guān)磁鏈電機(jī),包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、電樞繞組和永磁體，所述定子鐵芯包括若干個定子槽和兩相鄰定子槽之間的定子齒，所述定子齒上設(shè)置有放置永磁體的永磁體槽，所述電樞繞組設(shè)置在所述定子槽內(nèi)，其特征在于:在所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部上設(shè)置有隔磁孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:在所述永磁體槽與所述定子齒的外徑邊緣的外連接部上設(shè)置有隔磁孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:在所述永磁體槽與所述定子齒的內(nèi)徑邊緣的內(nèi)連接部上設(shè)置有隔磁孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:在所述永磁體槽與所述定子齒的兩側(cè)邊緣之間的內(nèi)連接部和外連接部上均設(shè)置有隔磁孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2?4任意一項(xiàng)所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:所述隔磁孔的形狀為腰形孔、扇形孔或者方孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2?4任意一項(xiàng)所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:所述隔磁孔的一端與所述定子齒的邊緣之間的距離小于所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部的長度的1/4。
7.根據(jù)權(quán)利要求2?4任意一項(xiàng)所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:所述隔磁孔的數(shù)目大于或等于2，所述相鄰兩個隔磁孔之間的距離為0.5?4mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求2?4任意一項(xiàng)所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:所述隔磁孔均勻分布在所述永磁體槽與所述定子齒的邊緣之間的連接部上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:所述隔磁孔沿所述定子鐵芯周向設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于:所述永磁體為鐵氧體或稀土。
【文檔編號】H02K1/17GK103683573SQ201210358358
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】孫文嬌, 陳彬, 陳東鎖, 曾學(xué)英 申請人:珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司