外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種永磁電機(jī)，尤其涉及一種定子上裝有絕緣墊塊的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，屬于電動(dòng)機(jī)類。
【背景技術(shù)】
[0002]外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度是其一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，以一款轉(zhuǎn)速為120rpm、夕卜徑為300mm的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)為例，電機(jī)使用鋰電池接整流橋來(lái)提供3相交流輸入。電機(jī)需要在盡可能小的重量下實(shí)現(xiàn)不低于300Nm的轉(zhuǎn)矩輸出，這就要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡可能提高電機(jī)本體的轉(zhuǎn)矩密度?，F(xiàn)有技術(shù)中，提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度，是本領(lǐng)域一直渴望解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)矩密度有待提高的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子總成和定子總成，轉(zhuǎn)子總成包括轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)子鐵心和磁鋼；定子總成包括定子鐵心、定子墊塊和繞組，定子鐵芯的定子槽內(nèi)嵌入絕緣紙，定子墊塊設(shè)置在定子鐵心的定子齒兩端，繞組纏繞在定子墊塊和定子齒的外表面。
[0006]所述的定子墊塊包括絕緣墊、線槽擋板和絕緣紙卡，線槽擋板設(shè)置在絕緣墊的兩端，絕緣墊的兩側(cè)分別設(shè)有絕緣紙卡。
[0007]所述的絕緣紙卡為四個(gè)。
[0008]所述的線槽擋板的兩側(cè)設(shè)有凹槽。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)效果如下:
[0010]本實(shí)用新型通過(guò)定子墊塊將定子齒部墊高，繞組線圈更長(zhǎng)，這樣就提高繞組在磁場(chǎng)中受力的有效長(zhǎng)度，使電機(jī)在定子鐵心疊厚相同的情況下，提供更大的轉(zhuǎn)矩輸出，從而提高電機(jī)的功率密度。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0012]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型定子墊塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是定子鐵心的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5a、5b是本實(shí)用新型定子墊塊的原理示意圖。
[0016]圖中，1、轉(zhuǎn)子支架，2、轉(zhuǎn)子鐵心，3、磁鋼，4、定子鐵心，5、定子墊塊，6、繞組，7、絕緣墊，8、線槽擋板，9、絕緣紙卡，10、定子齒，11、定子槽。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例
[0018]如圖所示，外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子總成和定子總成，轉(zhuǎn)子總成包括轉(zhuǎn)子支架
1、轉(zhuǎn)子鐵心2和磁鋼3;定子總成包括定子鐵心4、定子墊塊5和銅線繞組6，定子鐵心的定子槽11內(nèi)嵌入絕緣紙，定子墊塊5設(shè)置在定子鐵心的定子齒10兩端，繞組6纏繞在定子墊塊和定子齒的外表面。
[0019]所述的定子墊塊包括絕緣墊7、線槽擋板8和絕緣紙卡9，線槽擋板8設(shè)置在絕緣墊7的兩端，線槽擋板8的兩側(cè)設(shè)有凹槽，絕緣墊7的兩側(cè)分別設(shè)有絕緣紙卡9。
[0020]為了降低電機(jī)重量，轉(zhuǎn)子支架I部分使用密度較低的鋁合金;轉(zhuǎn)子鐵心2使用SlOC結(jié)構(gòu)鋼，該材質(zhì)磁導(dǎo)率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都很高，可以在較薄的情況下滿足轉(zhuǎn)子磁路的導(dǎo)磁需要，磁鋼3使用高牌號(hào)的燒結(jié)釹鐵硼，使用AB膠粘在轉(zhuǎn)子鐵心2上，轉(zhuǎn)子通過(guò)壓裝方式固定在轉(zhuǎn)子支架I中；整個(gè)定子使用常溫固化的環(huán)氧樹脂進(jìn)行絕緣封裝。
[0021 ]定子墊塊的安裝過(guò)程中，首先在定子槽11內(nèi)嵌入絕緣紙，然后將絕緣墊7壓裝在定子齒10的兩端，并用絕緣紙卡9的四個(gè)爪將絕緣紙卡住，安裝完墊塊之后在絕緣墊7上繞線，當(dāng)繞滿一個(gè)定子齒10后，通過(guò)繞組端部線槽擋板8上面的凹槽將繞組端部掛住，再轉(zhuǎn)到下一齒繼續(xù)繞線。
[0022]本實(shí)用新型的原理如下:由于定子墊塊5將定子齒部墊高，繞組6線圈更長(zhǎng)，這樣就提尚繞組6在磁場(chǎng)中受力的有效長(zhǎng)度，使電機(jī)在定子鐵心4置厚相同的情況下，提供更大的轉(zhuǎn)矩輸出，從而提高電機(jī)的功率密度，定子墊塊的原理示意圖見圖5a、5b。繞組受力公式為F=BIL，其中B為氣隙磁密，I為繞組電流有效值，L為繞組垂直于氣隙磁場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)方向的有效長(zhǎng)度，在氣隙磁密B和繞組電流I不變的情況下，提高磁場(chǎng)中繞組有效長(zhǎng)度L，可以達(dá)到提高繞組受力的目的，如圖5a、5b所示，未使用墊塊時(shí)，定子鐵心疊厚為50mm、繞組有效長(zhǎng)度L為50mm ；使用定子墊塊后，定子鐵心疊厚50mm，繞組有效長(zhǎng)度LI為54mm。
[0023]本實(shí)用新型以應(yīng)用到外徑300mm的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)為例，電機(jī)使用鋰電池供電，定子墊塊安裝在交流電機(jī)定子齒部，起絕緣和支撐繞組的作用，墊塊熔點(diǎn)約為327°C，沸點(diǎn)為400°C，定子墊塊使用溫度最高達(dá)到250°C。墊塊不粘附于電機(jī)定子，主要應(yīng)用在集中繞組電機(jī)，通過(guò)電機(jī)繞組直接將其纏繞在定子上，電氣絕緣性能可達(dá)1500V電壓。外轉(zhuǎn)子電機(jī)在冷卻條件滿足要求的情況下，可以使用不超過(guò)1500V的電池。定子墊塊可以提高電機(jī)繞組切割磁感線的有效長(zhǎng)度，同時(shí)還具有聚四氟乙烯材料耐高溫、抗酸抗堿、摩擦系數(shù)低等特性，在兼顧電氣絕緣的同時(shí)，還可以滿足各種惡劣工作環(huán)境的要求。
[0024]以上所述是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子總成和定子總成，轉(zhuǎn)子總成包括轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)子鐵心和磁鋼;其特征在于定子總成包括定子鐵心、定子墊塊和繞組，定子鐵芯的定子槽內(nèi)嵌入絕緣紙，定子墊塊設(shè)置在定子鐵心的定子齒兩端，繞組纏繞在定子墊塊和定子齒的外表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的定子墊塊包括絕緣墊、線槽擋板和絕緣紙卡，線槽擋板設(shè)置在絕緣墊的兩端，絕緣墊的兩側(cè)分別設(shè)有絕緣紙卡。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的絕緣紙卡為四個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的線槽擋板的兩側(cè)設(shè)有凹槽。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子總成和定子總成，轉(zhuǎn)子總成包括轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)子鐵心和磁鋼；其特征在于定子總成包括定子鐵心、定子墊塊和繞組，定子鐵芯的定子槽內(nèi)嵌入絕緣紙，定子墊塊設(shè)置在定子鐵心的定子齒兩端，繞組纏繞在定子墊塊和定子齒的外表面，定子墊塊可以提高電機(jī)繞組切割磁感線的有效長(zhǎng)度，同時(shí)還具有聚四氟乙烯材料耐高溫、抗酸抗堿、摩擦系數(shù)低等特性，在兼顧電氣絕緣的同時(shí)，還可以滿足各種惡劣工作環(huán)境的要求。
【IPC分類】H02K3/34, H02K1/14
【公開號(hào)】CN205283267
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521056647
【發(fā)明人】王永生, 高存強(qiáng), 許守駿, 馬國(guó)成, 劉儉佳
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)航天新光集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月17日