CN101436797A - 具有磁性槽楔的集中式绕组电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有磁性槽楔的集中式绕组电机。具体地，提供了用于改善集中式绕组电机工作特性的方法和装置。根据一个示范实施例，装置包括具有远端的定子齿，所述定子齿围绕轴线以环形方式布置从而限定出相邻齿之间的定子槽和相邻齿的远端之间的齿缝开度，所述定子齿构造成防止相邻齿之间的相对运动。所述装置还包括磁性楔，其构造成插在相邻齿的远端之间从而闭合所述齿缝开度。

Description

具有磁性槽楔的集中式绕组电机

相关申请的交叉引用

[0001]本申请与2007年5月17日提交的美国专利申请号11/749,802有关，该美国专利申请的代理人卷号为GP-308951-PTH-CD，名称为＂Concentrated Winding Machine withMagnetic Slot Wedges＂，在此将其全部并入本文作为参考。

技术领域

[0002]本发明总体上涉及电机，更具体地涉及集中式绕组电机。

背景技术

[0003]电机可以具有分布式绕组或集中式绕组，这些绕组之间的区别对普通技术人员来说是公知的。在集中式绕组电机中，定子可以构造成几个节段，然后把这些节段连起来从而形成整个定子。这在图1中示出，该图是截面图，示出了由许多定子节段510组成的传统分段定子500。每个定子节段都具有整体齿512和齿尖515。齿512限定出相邻齿之间的定子槽520。每个定子节段510都在一个径向端部处与邻近的定子节段510接触，而在另一个径向端部处，齿512的齿尖515被分开一段距离505。这段距离505还可以被称作齿缝开度(slotopening)。

[0004]传统的定子结构包括固定齿定子和活动齿定子。对本发明来说，固定齿定子被称为不允许定子齿相对于彼此作运动的定子。分段定子500可以被称为是固定齿定子，因为定子500是由单个定子节段510以不允许定子齿512相对于彼此移动的方式相连而组装成。反之，活动齿定子允许定子齿相对于彼此作移动。活动齿定子的例子可以在2005年1月18授予Kolomeitsev等人的名称为＂Stator Design forPermanent Magnet Motor with Combination Slot Wedge and ToothLocator＂的美国专利号6,844,653中找到，在此将其全部并入本文作为参考。

[0005]在分段定子500被组装之前，围绕每个定子节段510缠绕的单个线圈是通过围绕通常由塑料制成的线圈管缠绕而形成。塑料线圈管起槽绝缘衬的作用，将绕组与定子叠片(铁心片)绝缘。图2是截面图，示出了具有围绕塑料线圈管640缠绕的线圈630的传统定子节段620。

[0006]将塑料线圈管640用作槽绝缘衬的一个缺点就是它减少了槽填充。也就是说，因为塑料比较厚，它减小了定子槽中的容积，否则这将被线圈630的线匝填满。虽然纸绝缘的槽绝缘衬比塑料的槽绝缘衬更薄，但是纸绝缘的槽绝缘衬不能被用于传统分段定子结构，因为，由于在线圈围绕纸缠绕时纸经常扭动或被切断，线圈管型绕组不能实现。而且，通过用更多铜(厚的导体)填满该槽，可以降低铜耗。铜耗降低能够改善电机的热特性。

[0007]为了解决分段定子结构的这个问题，定子齿可以插入连续的定子环形垫圈中。图3是截面图，示出了另一种传统的固定齿定子700，其通过将定子齿720插入连续的定子环形垫圈710中而构造成。与图1的定子齿512相似，定子齿720限定出相邻牙之间的定子槽725，并且定子齿具有限定出小间隙或齿缝开度705的齿尖715。在这种构造方法中，线圈是与定子齿720分离地进行缠绕。然后，纸绝缘的槽绝缘衬可以围绕齿放置，并且线圈滑过定子齿720的没有齿尖715的端部。然后，定子齿720的同一端部(没有齿尖715的一端)插入定子环形垫圈710上的对应槽中从而形成定子。

[0008]然而，图3所示的定子构造方法的一个缺点是它弱化了定子机械结构并且降低了其刚性。所以，与图1所示分段定子构造方法相比，该方法更容易受到不希望有的振动和噪音。

[0009]因此，希望能有一种能利用纸槽绝缘衬从而提高槽填充的固定齿定子。另外，希望能有一种具有增强刚性的固定齿定子。而且，本发明的其它所需特性和特征将通过随后的详细描述和附上的权利要求变得更明显，参照附图和前述技术领域以及背景技术。

发明内容

[0010]本发明提供了一种用于改善集中式绕组电机工作特性的装置。该装置包括固定齿定子，该固定齿定子具有围绕轴以环形方式布置的定子齿从而限定出相邻定子齿之间的定子槽，该定子槽具有定子齿的端部之间的齿缝开度。该装置具有形成围绕定子齿的线圈并且占用了一部分齿缝开度的导电绕组，和连接到定子齿的端部从而覆盖该齿缝开度的磁性楔。

[0011]本发明提供了一种用于改善集中式绕组电机工作特性的方法。该方法包括制造固定齿定子，该固定齿定子具有定子齿，该定子齿限定出相邻定子齿之间的定子槽和齿缝开度，固定齿定子不允许相邻定子齿之间的相对运动。该方法还包括将磁性楔插在相邻定子齿之间从而闭合该齿缝开度。

附图说明

[0012]下面参照附图描述本发明，附图中相同的附图标记代表相同的元件，相同的附图标记代表相同的元件，并且

[0013]图1是截面图，示出了由许多定子节段组成的传统定子；

[0014]图2是截面图，示出了具有绕塑料线圈管缠绕的线圈的传统定子节段；

[0015]图3是截面图，示出了通过将定子齿插入连续的定子环形垫圈中而构造成的传统定子；

[0016]图4示出了根据一个示范实施例的用于集中式绕组电机的24-16几何结构。

[0017]图5示出了图4所示24-16几何结构的绕组分布。

[0018]图6是表图，其中比较了具有该示范实施例的磁性楔的集中式绕组电机与图5所示传统结构的具有齿尖的传统集中式绕组电机之间的作为转子位置的函数的顿转转矩。

[0019]图7是表图，其中比较了具有该示范实施例的磁性楔的24-16固定齿定子集中式绕组电机与图5所示传统结构的具有齿尖的传统24-16固定齿定子集中式绕组电机之间的作为转子位置函数的顿转转矩。

[0020]图8是截面图，进一步示出了一个示范实施例的磁性定子槽楔及其与定子齿和转子的关系。

[0021]图9是表图，其中比较了制造有该示范实施例的磁性楔的定子与没有磁性楔的传统固定齿分段定子之间的作为模数函数的固有频率。

[0022]图10是表图，其中示出了具有传统定子结构的电机与具有带该示范实施例磁性楔的定子的电机之间的作为转子位置函数的芯子损耗(或称铁心损耗)。

[0023]图11是流程图，示出了根据一种示范实施例的制造集中式绕组电机的方法中所包含的一些步骤。

[0024]图12是流程图，示出了根据一种示范实施例的用于改善具有限定出定子槽和齿缝开度的定子齿的固定齿定子特征的方法中所包含的一些步骤。

[0025]图13是流程图，示出了根据一种示范实施例的方法中所包含的一些步骤。

具体实施方式

[0026]下列详细说明本质上仅仅是示例性的，不应用来限制本发明或本发明的应用和用途。而且，不应局限于前述技术领域、背景技术、发明内容或下列详细说明中存在的明示或暗示的理论。

[0027]图4是截面图，示出了一种示范实施例中的集中式绕组电机的部分800中的定子槽和转子磁极的布置。图4所示的部分800具有的周期性为8，也就是说，该图中只示出了完整几何结构的1/8。

[0028]在部分800中，每个固定齿定子节段810都具有定子齿820，在这里限定出相邻定子齿820之间的定子槽830。部分800中还示出了转子840、北转子磁极850和南转子磁极860。共有24个定子槽830和16个转子磁极850、860，形成了1.5的槽-磁极比。为了方便起见，图4所示的几何结构被称作24-16几何结构。应当强调，该24-16几何结构仅仅是一种例子；替换实施例可以有不同数目的槽和磁极从而形成不同的槽-磁极比。

[0029]根据图4所示示范实施例，定子节段810共同形成环形定子磁轭，并且定子齿820从环形定子磁轭的边缘伸出从而限定出相邻定子齿之间的定子槽830和定子齿远端处的齿缝开度。该集中式绕组电机还具有三相绕组A、B、C，它们形成缠绕定子齿820的线圈并且占据定子槽830的一部分。图所示，每个绕组A、B、C都具有正线圈边和负线圈边，负线圈边用主符号标出(例如，A相绕组的负线圈边用A′标出)。比较薄的纸槽绝缘衬880围绕槽布置，将定子叠片(铁)与绕组A、B、C绝缘。图8示出了共用结构，在这里，定子节段810包围在轴(未示出)上旋转的转子840。然而，应当记住，该示范实施例的有创造力的方面还可以用到所谓的＂内外相反＂结构，该结构中的转子围绕定子转。

[0030]图5是简图，示出了图4所示24-16几何结构的绕组分布。在图5中，示出了6个数的槽，代表着整个24-16几何结构的1/4。如图4所示，每个定子槽830中有两个绕组，其中，每个绕组的相都用字母A、B、C表示，并且其中，每个绕组的正、负线圈边通过带有或不带有＂主＂符号标示。也就是说，A′、B′、C′都代表着负线圈边。因此，图4的定子800具有双层集中式绕组。图5的下半部示出了图4的转子磁极850、860相对于绕组的关系。对于图5的每个相绕组A、B、C，相绕组间的相对值和相差如下：相A：[0.866，-30]，相B：[0.866，90]，相C：[0.866，210]。图4和图5所示布置中的齿槽效应频率是转子机械频率的48倍。当然，其它实施例可以显示出不同数值、相值和齿槽效应频率。

[0031]根据本例子实施例，部分800还具有连接到相邻定子齿820的远端从而闭合定子槽830的齿缝开度的磁性楔870。与图1和图3所示那些传统的固定齿定子结构相比，本例子实施例没有齿尖515或715。在图1的分段定子500中，齿尖515的存在意味着单个定子节段510是独立地缠绕线圈管，具有塑料线圈管从而形成线圈，如上所述。但是根据本例子实施例，可以组装定子节段810从而形成定子，然后，已经独立缠绕的线圈可以与纸槽绝缘衬一起滑过定子齿820的端部。在线圈和槽绝缘衬已经安装在定子齿820上之后，就可以将磁性楔870连接到定子齿820。因此，根据本示范实施例，有可能获得由固定齿分段定子所提供的更坚固的机械结构，而且通过使用更薄的纸槽绝缘衬有可能增大槽填充。

[0032]根据本示范实施例，磁性楔870的存在还改善了电机的物理特性。这会在下列段落中更详细地解释，其包含术语，比如齿槽效应、噪音、振动、顿转转矩、转矩脉动、漏磁通、涡电流、芯子损耗和自旋损耗。这些术语代表着可能在电机中以不同程度出现的不希望有的物理现象。还用了其它术语，比如磁阻、磁导率和转子偏斜。因为这些术语所涉及的含义是本领域技术人员公知的，所以为了简短起见，省略了对这些术语的完整和详细描述，而只对这些术语做粗略描述。

[0033]一般而言，由于定子中槽和齿缝开度例如图1中的槽520和齿缝开度505的存在，会出现齿槽效应，这些槽和齿缝开度相对于定子齿材料，通常为铁，具有较低的磁导率。如上所解释的，图4所示示范实施例没有齿尖，这就使绕组能够在外部缠绕并且然后滑到齿上。然而，齿尖的消除意味着槽830的齿缝开度(图4)比图1所示传统定子的齿缝开度505更宽。齿缝开度宽度的增大通常会导致齿槽效应的增大。

[0034]齿槽效应的两种主要表现形式是顿转转矩和转矩脉动。顿转转矩是由电机的物理结构产生，例如，安装转子的磁铁和定子齿之间的磁力。顿转转矩是一种不希望有的效应，其促成了电机中的转矩脉动、振动和噪音。顿转转矩可以从身体上感觉到，如果一个人试图手动地旋转小电机定子内的转子，在一些位置上，转子会相对容易地旋转，而在另一些位置上，会对所施加的转矩有显著增大的阻力。另一方面，转矩脉动是由电机中的电流和电压波形的谐波含量产生。转矩脉动可以由相同齿槽效应但存在绕组电流而产生。后者通常影响大多数电机中的转矩脉动的主要来源。

[0035]根据本示范实施例，磁性楔870横放在齿缝开度上从而降低齿槽效应。也就是说，所选楔材料的磁导率优选为足够高，使得齿缝开度附近的磁场的磁阻降低，因此降低齿槽效应。

[0036]图6是表图，示出了具有本示范实施例的磁性楔的24-16集中式绕组电机与如图1所示传统结构的具有齿尖的传统的24-16定子集中式绕组电机的顿转转矩，其作为转子位置的函数。如图6所示，在引入磁性楔之后，峰间顿转转矩从18牛顿米(Nm)降至5牛顿米(Nm)。

[0037]图7是表图，示出了具有本示范实施例的磁性楔的24-16集中式绕组机器与如图1所示具有齿尖515传统结构一样的具有齿尖但没有磁性楔的传统的24-16集中式绕组电机的电机转矩，其作为转子位置的函数。在传统结构中，平均转矩是232Nm，而峰间转矩脉动是24Nm，或者约是平均转矩的10.3％。具有磁性楔的几何结构的平均转矩是223Nm，与传统结构相比降低了大约4％，而峰间转矩脉动减少到只有8.5Nm，或者约是平均转矩的3.8％。因此，虽然本示范实施例产生的平均转矩与传统结构相比稍微小点，但对转矩脉动有重大改善。

[0038]图7还说明了磁性楔870的其它优点，其与噪音有关。噪音特性也是电机的一种重要设计要点。如上所述，图4所示24-16几何结构具有1.5的槽-磁极比。一般而言，定子槽比上转子磁极的这个比率确保良好的径向力分配。因为径向力是主要的噪音源，1.5的比值也是降低机械噪音所公知的一个数值，但遗憾地是，它也是增大转矩脉动所要的比值。一种降低不需要的转矩脉动的传统方法是偏斜转子。然而，转子偏斜增加了生产成本而且还降低了大约4％的电机转矩或更多。应当注意到，在图7中，通过本示范实施例可以在没有任何转子偏斜的情况下实现获得对转矩脉动的重大改善，并且平均转矩的减少小于通过传统的转子偏斜通常所获得的。

[0039]根据图6和7所示的结果，能够看出，通过降低顿转转矩和转矩脉动，磁性楔870大大降低齿槽效应的影响。另外，根据本示范实施例，磁性楔870所用的磁性材料的磁导率优选为足够低以降低漏磁通的数值。也就是说，所选楔材料的磁导率也应当低于定子和转子材料的磁导率，从而降低反过来会降低电机转矩的漏磁通的数值。

[0040]因此，根据本示范实施例，仔细地选择磁性楔870的磁导率，使之足够高从而齿槽效应，但又足够低从而还降低漏磁通的数值。金属粉末芯子式材料，例如由Hoganas的Hoganas AB制造的Somoloy500，Sweden是磁性楔870的材料的可能选择。

[0041]尽管由于上述原因会希望使用具有比钢定子更低的磁导率的磁性楔870，但是，替换实施例可以使用与定子材料相当或甚至比其更高磁导率的楔材料。在后面这种情况中，泄漏会增大，由此降低了电机转矩，但是，其它所有优点仍然可以获得。

[0042]图8是截面图，进一步示出了示范实施例的磁性定子槽楔1200及其与定子齿1210和转子1205的关系。示出的磁性定子槽楔1200横放在定子槽1215的齿缝开度上，在两个相邻定子齿1210之间。定子槽楔1200放置成与转子1205的表面隔开一定距离1220。这个距离通常接近于转子与定子之间的空隙。示出的两个绕组1230、1240也占据定子槽1215。定子槽楔1200的边缘上的突起1250、1270分别与定子齿1210的边缘上的凹槽1260、1280相对应。凹槽1260、1280用来连接磁性定子楔1200到定子齿1210上。凹槽1260、1280可以切入定子齿1210中，或者与定子齿1210(例如冲制的芯子片)同时形成。

[0043]图8示出了，根据本示范实施例，突起1250及其相应的凹槽1260在径向上错开了突起1270及其相应的凹槽1260。换句话说，如图8所示，磁性槽楔1200具有关于平面AB的不对称横截面，该平面AB包含转子的旋转轴并且离磁性槽楔的端部还是等距的。因此，接合一个相邻定子齿1210的突起1250与接合另一个相邻定子齿1210的突起1270关于平面AB是不对称的。

[0044]如图8所示，磁性槽楔1200具有两个突起1250、1270，这些突起构造成在相对于被平面AB包含的转子(未示出)的旋转轴的不同径向位置上接合相邻定子齿1210的端部。每个定子齿1200都具有布置在定子齿端部的凹槽1260、1280，其中，凹槽被构造成接合两个突起1250、1270中的一个。

[0045]根据图8所示示范实施例，凹槽1280相对于旋转轴的径向位置与凹槽1260的径向位置重叠。也就是说，凹槽1260和凹槽1280都被位于离旋转轴固定距离的单个圆弧横断。在替换实施例中，凹槽1260、1280的径向位置是这样的，没有位于离旋转轴固定距离的单弧将凹槽横断。在第一种情况中，假定凹槽1260、1280可以沿径向部分地偏置，在第二种情况中，假定凹槽1260、1280可以沿径向完全偏置。

[0046]按上述方法径向偏置偏置凹槽1260、1280是有利的，因为它可以用来降低定子齿1210在一些或全部径向位置上的整体窄化，由此防止定子齿的磁通量或转矩的任何明显减少。在替换实施例中，凹槽1260、1280可以根本不沿径向偏置。显然，这个实施例不能降低定子齿的窄化，这是通过本实施例利用沿径向偏置的凹槽来实现的，但这些实施例在防止转矩减小方面仍然有效。

[0047]根据本示范实施例，磁性楔的另外好处是它们大大加固了定子，这又会减小噪音和振动。图9是表图，示出了制造有本示范实施例的磁性楔的固定齿定子与没有磁性楔的相应传统固定齿分段定子的固有频率，其作为模数的函数。如图9所示，定子楔的加入已经相对于传统定子(基线)大大提高了定子的固有频率(顶线)。作为刚性增强的结果，机械噪音和振动被降低。

[0048]本示范实施例的另一个优点是，因为定子槽中的绕组受到磁性楔870的保护而不受磁场影响，与没有磁性楔的传统结构相比，绕组所引起的涡电流被降低。另一个优点是，由于齿槽效应的降低，定子中的芯子损耗也降低。这在图10中作了说明，其是传统固定齿定子结构与具有本示范实施例的磁性楔的定子的芯子损耗的表图，其作为转子位置的函数。电机旋转所引起的感应涡电流和芯子损耗可以一起被称作自旋损耗。

[0049]图11是流程图，示出了根据一种示范实施例的制造集中式绕组电机的方法1500中所包含的一些步骤。方法1500从步骤1510处开始，制造定子节段。每个定子节段都至少具有一个定子齿，但与传统结构相反的是，定子齿可以没有齿尖。然后，在步骤1520中，用于集中式绕组电机的定子绕组与定子节段无关地进行缠绕，利用线圈架缠绕方法或本领域公知的其它方法。在替换实施例中，步骤1520可以发生在步骤1510之前。在步骤1530中，通过将绕组和纸槽绝缘衬滑过齿的端部，定子绕组和较薄纸槽绝缘衬就放在了定子齿上。换句话说，纸绝缘卷绕着定子齿，并且在外部形成的绕组可滑到定子齿上，经由纸槽绝缘衬。最后的，在步骤1540中，将磁性楔插入相邻定子齿之间的齿缝开度以闭合齿缝开度并且实现上述段落描述的优点。

[0050]根据图11所示示范实施例，因为定子齿没有齿尖，定子绕组可以与定子齿无关地进行缠绕，然后与较薄的纸槽绝缘衬一起滑到定子齿的端部上。相比于例如图2那样的使用较厚的塑料槽绝缘衬640的传统方法，这有利地增大了定子的槽填充系数。额外的优点是，较薄的纸绝缘可用于连接分段定子结构，这比将定子齿插入连续环形垫圈的方法更牢固，如上参照图3所述。因此，根据示范实施例制造的集中式绕组电机和根据示范实施例取得的改进性能可以有利地并入各种电机系统，这对本领域技术人员是显而易见的。

[0051]图12是流程图，示出了根据一种示范实施例的用于改善具有限定出定子槽和齿缝开度的定子齿的固定齿定子的特征的方法1600中所包含的一些步骤。方法1600从步骤1610开始，这是在相邻定子齿中形成沿径向偏移的凹槽。根据该示范实施例，凹槽接近于相邻定子齿的远端而形成，但沿径向是彼此偏移的。也就是说，凹槽没有在与固定齿定子的几何中心相同距离的地方。如上所述，这种偏移减小了在定子齿的宽度方面的总降低作用，这防止了通量和扭矩的不合要求的减小。在步骤1620中，通过将磁性楔插入凹槽中来闭合齿缝开度，这能获得上述优点。

[0052]图13是流程图，示出了根据一种示范实施例的方法1700中所包含的一些步骤。该方法从步骤1710开始，这是固定齿定子的制造，不允许相邻定子齿之间的相对运动。定子齿限定出相邻定子齿之间的定子槽和齿缝开度。然后，在步骤1720中，磁性楔插在相邻定子齿之间从而取得上述优点。

[0053]在一个示范实施例，步骤1710可以包括从定子节段组装固定齿定子，其中，每个定子节段都具有至少一个与定子节段一体的定子齿。在一个示范实施例，步骤1710可以包括制造定子，使得定子齿没有齿尖。

[0054]在一个示范实施例，步骤1720可以包括插入具有接合每个相邻定子齿上的相应凹槽的突起的磁性楔。突起可以安置成在每个相邻定子齿上以不同的相对位置关系接合相应凹槽。

[0055]本发明可以以很多方式实施。随后是示范描述，非限制性的实施例。

[0056]根据一个示范实施例，方法包括制造具有与定子节段一体的定子齿的定子节段，组装定子节段从而形成相邻定子齿之间不允许相对运动的定子，定子齿在相邻定子齿之间形成定子槽。该方法还包括在相邻定子齿之间插入磁性槽楔从而闭合定子槽。

[0057]根据一个示范实施例，制造定子节段包括在第一定子齿的远端形成第一凹槽和在第二定子齿的远端形成第二凹槽。第一、第二凹槽可以布置成，在组装了定子节段之后，第一、第二凹槽沿径向彼此偏移。

[0058]根据一个示范实施例，插入磁性槽楔包括在第一定子齿和第二定子齿之间插入具有第一突起和第二突起的磁性槽楔。第一突起接合第一凹槽，第二突起接合第二凹槽。

[0059]根据一个示范实施例，方法还包括围绕一个物体缠绕导电绕组从而形成导电绕组线圈，并且将每个线圈滑过相应一个定子齿的远端从而将每个线圈围绕相应一个定子齿放置。根据一个示范实施例，滑动每个线圈包括滑动每个线圈从而得到集中式绕组结构，其中，导电绕组的正线圈边和负线圈边布置成邻近彼此。根据一个示范实施例，该方法还包括将纸槽绝缘衬布置在相应一个定子齿的远端上，纸槽绝缘衬将每个线圈从相应一个定子齿隔离开。

[0060]根据一个示范实施例，方法包括制造适于连到第一定子齿和第二定子齿的磁性槽楔。根据该实施例，第一、第二定子齿可以是不允许第一定子齿和第二定子齿之间进行相对运动的固定齿定子的一部分。

[0061]根据一个示范实施例，制造磁性槽楔包括在磁性槽楔上形成第一突起，第一突起适于接合第一定子齿上的第一凹槽。制造磁性槽楔还包括在磁性槽楔上形成第二突起，第二突起适于接合第二定子齿上的第二凹槽。根据一个示范实施例，第一突起和第二突起布置成，当第一突起和第二突起分别接合第一、第二凹槽时，第一突起和第二突起相对于固定齿定子的几何中心沿径向彼此偏移。根据一个示范实施例，制造磁性槽楔包括用具有小于用于制造第一定子齿和第二定子齿的材料的磁导率的材料制造磁性槽楔。

[0062]根据一个示范实施例，该方法还包括在第一定子齿中形成第一凹槽，以及在第二定子齿中形成第二凹槽。根据一个示范实施例，形成第一、第二凹槽包括在第一和第二定子齿中切入第一和第二凹槽。根据一个示范实施例，磁性槽楔适于闭合在固定齿定子中的第一定子齿和第二定子齿之间的定子槽。

[0063]根据一个示范实施例，方法包括制造远端具有定子齿的固定齿定子，定子齿限定出相邻定子齿之间的定子槽和齿缝开度，固定齿定子不允许相邻定子齿之间进行相对运动。该方法还包括在相邻定子齿之间插入磁性楔从而闭合齿缝开度。

[0064]根据一个示范实施例，制造固定齿定子包括从定子节段组装固定齿定子，每个定子节段都具有至少一个定子齿，该至少一个定子齿与定子节段一体形成。根据一个示范实施例，制造固定齿定子还包括制造固定齿定子使得定子齿没有齿尖。根据一个示范实施例，制造固定齿定子还包括通过将线圈滑过定子齿的远端而围绕定子齿安置线圈。根据一个示范实施例，围绕定子齿安置线圈包括以集中式绕组的型式安置线圈，使得绕组的正线圈边和绕组的负线圈边布置成邻近于彼此。

[0065]根据一个示范实施例，制造固定齿定子还包括通过将纸槽绝缘衬滑过定子齿的远端而围绕定子齿安置纸槽绝缘衬。根据一个示范实施例，在相邻定子齿之间插入磁性楔包括插入具有突起的磁性楔。每个突起可以布置成接合每个相邻定子齿上的相应凹槽，并且突起可以布置成在每个相邻定子齿上以不同的相对位置关系接合相应凹槽。

[0066]尽管上述详细说明中提出了至少一个示例性实施例，但应当认识到还存在大量的变型。还应当认识到，示例性实施例或多个示例性实施例都只是例子，并且决无意图限制本发明的范围、应用或结构。相反地，上述详细说明将为本领域技术人员提供便利的指导来实施示例性实施例或多个示例性实施例。应当理解，在不背离附上的权利要求及其法定同等物所阐述的本发明的范围的情况下，可以在功能和元件布置上做出多种变化。

Claims (20)

1、一种装置，包括：

具有远端的定子齿，所述定子齿围绕轴线以环形方式布置从而限定出相邻齿之间的定子槽和相邻齿的远端之间的齿缝开度，所述定子齿构造成防止相邻齿之间的相对运动；以及

磁性槽楔，构造成插在相邻齿的远端之间从而闭合所述齿缝开度。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，磁性槽楔关于包含轴线且离相应磁性槽楔的端部等距的平面是不对称的。

3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，每个磁性槽楔都包括至少两个突起，所述至少两个突起被构造成以相对于轴线的不同径向位置接合相邻齿的远端。

4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，每个定子齿都包括布置在定子齿远端的凹槽，所述凹槽沿径向偏离相邻齿上的构造成接合至少两个突起中另一个突起的另一个凹槽。

5、如权利要求4所述的装置，其特征在于，磁性槽楔包括粉末金属芯子式材料。

6、如权利要求4所述的装置，其特征在于，磁性槽楔的磁导率小于定子齿的磁导率。

7、如权利要求6所述的装置，其特征在于，磁性槽楔的磁导率大到足以减小齿缝开度中磁场的磁阻。

8、一种集中式绕组电机，包括：

形成环形定子磁轭的定子节段，以及从定子磁轭的边缘伸出从而限定出相邻定子齿之间的定子槽和定子齿远端处的齿缝开度的定子齿；

连到定子齿的远端上从而闭合齿缝开度的磁性槽楔，每个磁性槽楔包括构造成接合相邻定子齿远端上的相应凹槽的第一、第二突起，第一突起相对于第二突起是不对称的。

9、如权利要求8所述的集中式绕组电机，其特征在于，定子节段和定子齿形成不允许相邻定子齿之间相对运动的固定齿定子。

10、如权利要求8所述的集中式绕组电机，其特征在于，磁性槽楔的磁导率小于定子的磁导率。

11、如权利要求10所述的集中式绕组电机，其特征在于，磁性槽楔的磁导率大到足以减小齿缝开度中磁场的磁阻。

12、如权利要求8所述的集中式绕组电机，其特征在于，第一突起与第二突起关于经过相邻定子齿中间的平面是不对称的。

13、如权利要求8所述的集中式绕组电机，其特征在于，还包括围绕定子齿布置的纸槽绝缘衬。

14、一种系统，包括：

具有带有远端的定子齿的定子，所述定子齿形成相邻定子齿之间的定子槽和相邻定子齿远端之间的齿缝开度，所述定子和所述定子齿构造成在组装定子时防止相邻定子齿进行相对运动；以及

磁性槽楔，所述磁性槽楔连在相邻定子齿的远端上从而闭合齿缝开度。

15、如权利要求14所述的系统，其特征在于，定子还包括定子节段，每个定子节段都包括至少一个定子齿。

16、如权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括围绕定子齿缠绕并且占据定子槽的导电绕组，所述导电绕组布置成使每个导电绕组的正、负极彼此邻近。

17、如权利要求16所述的系统，其特征在于，还包括布置在导电绕组与定子齿之间的纸槽绝缘衬，所述纸槽绝缘衬构造成通过将它们滑过定子齿的远端而安装在定子齿上。

18、如权利要求14所述的系统，其特征在于，磁性槽楔包括具有第一磁导率的第一材料，其中，定子齿包括具有第二磁导率的第二材料，并且其中，第一磁导率小于第二磁导率。

19、如权利要求14所述的系统，其特征在于，磁性槽楔具有构造成在定子齿上以不同的相对位置关系接合相邻定子齿远端的两个突起。

20、如权利要求19所述的系统，其特征在于，每个定子齿都具有布置在定子齿对立侧上的两个凹槽，这两个凹槽中的任何一个都构造成接合两个不同磁性槽楔上的两个突起中的一个，这两个突起在定子齿上偏移成使得定子齿在任何径向位置处宽度的总的减少不大于两个凹槽之一的深度。

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