CN106130212A - 一种永磁电机及其定子冲片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁电机的定子冲片，包括定子冲片齿部和定子冲片轭部，其中，环形的定子冲片齿部的外缘具有齿槽，齿槽的槽口背向定子冲片齿部的轴心线，而定子冲片齿部的内缘为连续的圆面；上述的定子冲片轭部能够套设在定子冲片齿部的外缘，从而组成整个定子冲片。本申请中将定子冲片的齿槽开设在外缘，再通过定子冲片轭部的遮挡，而定子冲片齿部的内缘则是连续的圆面，即没有缺口，避免了磁场发生突变的问题，减缓了漏磁的问题，从而降低了导电的护套的涡流损耗。本发明还公开了一种具有上述定子冲片的永磁电机。

Description

一种永磁电机及其定子冲片

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，具体的说，是涉及一种永磁电机及其定子冲片。

背景技术

转速在30000r/min～100000r/min左右，功率在100kW左右的高速永磁电机具有功率密度大、效率高、高速运行时性能优势突出等特点，目前已成为国际电工领域研究的热点之一。

高速永磁电机的高转速、高频附加损耗较大、散热条件较差，为防止转子过热造成永磁体不可逆退磁，是需要考虑的一个重要问题。目前，保护永磁体的方法通常是在永磁体外面加一高强度非导磁保护套，永磁体与护套采用过盈配合。

但是，定子的定子冲片上具有朝向圆心开设的齿槽，即定子冲片的内圈具有开口，使得磁场会发生突变，而且护套为导电体，从而导致会产生较大的涡流损耗，不利于永磁体的散热。

因此，如何避免磁场发生突变，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种定子冲片，避免磁场发生突变。本发明还提供了一种具有上述定子冲片的永磁电机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种永磁电机的定子冲片，其包括：

环形的定子冲片齿部，所述定子冲片齿部的外缘具有齿槽，所述齿槽的槽口背向所述定子冲片齿部的轴心线，所述定子冲片齿部的内缘为连续的圆面；

定子冲片轭部，所述定子冲片轭部套设在所述定子冲片齿部的外缘。

优选地，上述的定子冲片中，所述定子冲片轭部为多个分轭部拼接成的环形。

优选地，上述的定子冲片中，所述齿槽沿所述定子冲片齿部的圆周方向均匀分布多个。

优选地，上述的定子冲片中，所述齿槽为U型槽，相邻两个所述齿槽中贴合的槽壁形成定子齿。

优选地，上述的定子冲片中，所述齿槽的槽口的侧壁为与所述槽壁相连的倾斜面，所述倾斜面的倾斜方向为由所述槽口向所述槽底方向向远离所述槽底的中心线倾斜。

优选地，上述的定子冲片中，所述倾斜面与所述槽壁的夹角为120°～150°。

优选地，上述的定子冲片中，所述槽口的倾斜面与所述齿槽的外缘通过平直段连接，所述平直段的延长线与所述定子冲片齿部的轴心线相交。

优选地，上述的定子冲片中，所述平直段的长度为0.8mm～1.5mm。

优选地，上述的定子冲片中，所述定子冲片轭部具有能够与所述定子齿的自由端配合卡接的燕尾槽。

一种永磁电机，包括定子冲片，其中，所述定子冲片为如上述任一项所述的定子冲片；

所述定子冲片齿部的齿槽内设置有定子绕组，所述定子绕组与所述定子冲片轭部之间设置有绝缘材料。

经由上述的技术方案可知，本发明公开了一种永磁电机的定子冲片，包括定子冲片齿部和定子冲片轭部，其中，环形的定子冲片齿部的外缘具有齿槽，齿槽的槽口背向定子冲片齿部的轴心线，而定子冲片齿部的内缘为连续的圆面；上述的定子冲片轭部能够套设在定子冲片齿部的外缘，从而组成整个定子冲片。本申请中将定子冲片的齿槽开设在外缘，再通过定子冲片轭部的遮挡，而定子冲片齿部的内缘则是连续的圆面，即没有缺口，避免了磁场发生突变的问题，减缓了漏磁的问题，从而降低了导电的护套的涡流损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的定子冲片齿部的截面图；

图2为本发明实施例提供的定子冲片齿部的部分定子齿的截面图；

图3为本发明实施例提供的定子冲片分轭部的截面图；

图4为本发明实施例提供的定子冲片另一种分轭部的截面图；

图5为本发明实施例提供的定子冲片的剖视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种定子冲片，避免磁场发生突变。本发明的另一核心是提供一种具有上述定子冲片的永磁电机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，本发明公开了一种永磁电机的定子冲片，包括定子冲片齿部1和定子冲片轭部2，其中，环形的定子冲片齿部1的外缘(远离定子冲片齿部的轴心线的一侧为外缘)具有齿槽11，齿槽11的槽口背向定子冲片齿部1的轴心线，而定子冲片齿部1的内缘(靠近定子冲片齿部的轴心线的一侧为内缘)为连续的圆面；上述的定子冲片轭部2能够套设在定子冲片齿部1的外缘，从而组成整个定子冲片。本申请中将定子冲片的齿槽11开设在外缘，再通过定子冲片轭部2的遮挡，而定子冲片齿部1的内缘则是连续的圆面，即没有缺口，避免了磁场发生突变的问题，减缓了漏磁的问题，从而降低了导电的护套的涡流损耗。

具体的实施例中，将定子冲片轭部2设置为分段的结构，即由多个分轭部拼接组成完整的环形的定子冲片轭部2。在实际中，定子冲片轭部2与定子冲片齿部1为过渡配合，因此，采用分段的结构方式，可方便定子冲片轭部2的安装。对于定子冲片轭部2的分段具体分为几段，以及每段分轭部的尺寸可根据不同的需要进行设定，例如，扇形的分轭部的圆心角可为90°或60°等，即为四分之一圆环分轭部21和六分之一圆环分轭部22，但不论什么角度的配合均在保护范围。本申请还保护了定子冲片轭部2为完整环形的结构方式，但是，采用整体环形结构的方式，在将定子冲片轭部2与定子冲片齿部1过渡配合连接在一起时可能比较浪费劳动力。但是采用一体式结构的定子冲片轭部2的强度较分段式的强度大，在实际中，可根据不同的需要进行选择。

本申请中公开的齿槽11沿定子冲片齿部1的圆周方向均匀分布有多个，本申请中公开的齿槽11的个数以及每个齿槽11的尺寸可根据实际需要进行选定，在此不做具体限定。均匀设置的方式可减小应力集中的问题。

优选的实施例中，将齿槽11限定为U型槽，并且相邻两个齿槽11中贴合的槽壁形成定子齿12，即相邻两个齿槽11共用的间隔为定子齿12。本申请中的齿槽11为U型槽可便于在齿槽11内放置绕组。具体地，本申请的核心点在于U型槽的开口在定子冲片齿部1的外缘上，而在定子冲片齿部1的内缘上没有开口，使得定子冲片齿部1的内缘完整。而对于齿槽11的具体形状并不是本申请的核心内容，因此，核心点的基础上的任何形状都在保护范围内。

在上述技术方案的基础上将齿槽11的槽口的侧壁设置为倾斜面，具体地，该倾斜面与槽壁相连，而倾斜面的倾斜方向为由槽口向槽底方向向远离槽底的中心线倾斜，(本申请中的槽底的中心线如图1截面图中U型槽的对称轴所在线)。采用上述设置方式可增大槽口处的面积，以提高定子冲片齿部1与定子冲片轭部2的连接稳定性。本申请中将槽口的侧壁设置为倾斜面，但是也不仅限定于倾斜面，在实际中也可根据不同的需要进行改变，例如不倾斜而是与齿槽11的槽壁在同一平面的平直面，也可设置为矩形，即槽口的侧壁与齿槽11的槽壁的厚度突变。对于具体的选择哪种方式，可根据不同的需要进行选择，但是，只要在本申请的核心基础上进行的选择均在保护范围内。

更进一步的实施例中，本申请中公开的槽口的倾斜面与齿槽11的外缘通过平直段连接，并且该平直段的延长线与定子冲片齿部1的轴心线相交。相邻两个齿槽11之间的定子齿12的自由端(自由端为远离定子冲片齿部的轴心线的一端)为类似燕尾型的结构。对应的，定子冲片轭部2设置了能够与定子齿12的自由端配合卡接的燕尾槽，通过燕尾槽的卡接，可将定子冲片齿部1连接在一起。在实际中，对于定子冲片轭部2的槽的形状可根据定子齿12自由端的形状的变化进行相对应的变化，只要能够实现定子冲片轭部2和定子冲片齿部1的连接即可。在实际中，也可采用其他连接件进行连接，例如粘连等方式。

此外，在一具体实施例中，还公开了槽口的倾斜面相对于槽壁的倾斜角度c的范围，具体为120°～150°，此外，槽口的平直段的长度b为0.8mm～1.5mm(本申请中的平直段的长度为定子冲片齿部1的外缘到倾斜面与平直段交点的距离)。对上述尺寸的限定，是在实际使用过程中参数在此范围内，可增大受力面，而进一步避免应力集中的问题。而对于U型槽的槽底到定子冲片齿部1的内缘之间的距离a的具体数值则主要考虑漏磁路是否饱和及具有足够的机械强度，槽底的半圆结构的半径e按齿槽11尺寸和工艺要求进行选择。定子齿12的宽度d也需要按照主磁路饱和程度及齿结构强度进行确定。

此外，本申请还公开了一种永磁电机，包括定子冲片，并且该定子冲片为如上述实施例中公开的定子冲片，因此，具有该定子冲片的永磁电机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。本申请中公开的定子冲片齿部1的齿槽11内设置有定子绕组3，并在定子绕组3与定子冲片轭部2之间设置有绝缘材料4。本申请的核心在于将现有的定子冲片的齿槽11不开设在定子冲片的内圈，但是，直接开设在外圈也会漏磁，影响定子的工作，因此，本申请将原有定子冲片拆分为两个单独的部分，一个部分是定子冲片齿部1，一个是定子冲片轭部2，两者套接在一起组成定子冲片。为了避免齿槽11开设在边缘而引起涡流损耗，因此，将齿槽开设在定子冲片齿部1的外缘，然后将定子冲片轭部2套设在定子冲片齿部1的外侧，使得整个定子冲片的边缘均为连续的面，不存在缺口，避免了磁场突变的问题。

定子冲片采用专用工装进行叠压，两端采用定子压板固定防止定子冲片齿部1张开，按相关工艺要求进行定子嵌线及绝缘处理，将定子冲片轭部2插入定子铁心，最后将定子铁心与定子冲片轭部2焊接并进行整体浸漆处理。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种永磁电机的定子冲片，其特征在于，包括：

环形的定子冲片齿部(1)，所述定子冲片齿部(1)的外缘具有齿槽(11)，所述齿槽(11)的槽口背向所述定子冲片齿部(1)的轴心线，所述定子冲片齿部(1)的内缘为连续的圆面；

定子冲片轭部(2)，所述定子冲片轭部(2)套设在所述定子冲片齿部(1)的外缘。

2.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于，所述定子冲片轭部(2)为多个分轭部拼接成的环形。

3.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于，所述齿槽(11)沿所述定子冲片齿部(1)的圆周方向均匀分布多个。

4.根据权利要求1-3任一项所述的定子冲片，其特征在于，所述齿槽(11)为U型槽，相邻两个所述齿槽(11)中贴合的槽壁形成定子齿(12)。

5.根据权利要求4所述的定子冲片，其特征在于，所述齿槽(11)的槽口的侧壁为与所述槽壁相连的倾斜面，所述倾斜面的倾斜方向为由所述槽口向所述槽底方向向远离所述槽底的中心线倾斜。

6.根据权利要求5所述的定子冲片，其特征在于，所述倾斜面与所述槽壁的夹角为120°～150°。

7.根据权利要求5所述的定子冲片，其特征在于，所述槽口的倾斜面与所述齿槽(11)的外缘通过平直段连接，所述平直段的延长线与所述定子冲片齿部(1)的轴心线相交。

8.根据权利要求7所述的定子冲片，其特征在于，所述平直段的长度为0.8mm～1.5mm。

9.根据权利要7所述的定子冲片，其特征在于，所述定子冲片轭部(2)具有能够与所述定子齿(12)的自由端配合卡接的燕尾槽。

10.一种永磁电机，包括定子冲片，其特征在于，所述定子冲片为如权利要求1-9任一项所述的定子冲片；

所述定子冲片齿部(1)的齿槽(11)内设置有定子绕组(3)，所述定子绕组(3)与所述定子冲片轭部(2)之间设置有绝缘材料(4)。