CN106532992A - 一种组合磁路电机及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种组合磁路电机，包括定子，所述定子包括由非晶材料制成的定子轭部和设置在所述定子轭部上的定子齿部，所述定子齿部包括有取向硅钢片单齿，所述定子轭部为圆筒状，所述定子轭部的内侧面上设有凹槽，所述有取向硅钢片单齿的头部为凸齿部，所述凸齿部设置在所述凹槽内，所述有取向硅钢片单齿沿所述定子轭部的径向设置。本发明还提供了一种组合磁路电机的制备方法。本发明的有益效果是：提高了效率和功率密度，有利于大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及电机，尤其涉及一种组合磁路电机及其制备方法。
背景技术
目前，交流伺服电机和汽车驱动电机行业，对于效率和功率密度要求越来越高，而目前常规的无取向硅钢片材料在高效和高功率密度的使用场合已经捉襟见肘，难以满足未来的发展需求，也有厂家开始研究非晶材料在电机中的应用，比如国外YASA和国内的湘电莱特等等，但是非晶材料由于其加工性能很差，无法冲裁，只能再用线切割等方式，严重影响了其产业化的进度，也有文献说明有些研究机构在利用有取向硅钢片在电机上的使用，但是使用效果不理想。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种组合磁路电机及其制备方法。
本发明提供了一种组合磁路电机，包括定子，所述定子包括由非晶材料制成的定子轭部和设置在所述定子轭部上的定子齿部，所述定子齿部包括有取向硅钢片单齿，所述定子轭部为圆筒状，所述定子轭部的内侧面上设有凹槽，所述有取向硅钢片单齿的头部为凸齿部，所述凸齿部设置在所述凹槽内，所述有取向硅钢片单齿沿所述定子轭部的径向设置。
作为本发明的进一步改进，所述定子齿部包括3N个有取向硅钢片单齿制成的定子单齿，N为正整数，所述有取向硅钢片单齿绕所述定子轭部的周向间隔均匀分布。
作为本发明的进一步改进，所述有取向硅钢片单齿与所述凹槽一一对应。
作为本发明的进一步改进，所述定子齿部包括12个有取向硅钢片单齿制成的定子单齿。
作为本发明的进一步改进，所述有取向硅钢片单齿的根部为弧形脚垫。
作为本发明的进一步改进，所述定子轭部的外径为170毫米，所述定子轭部的宽度为100毫米。
作为本发明的进一步改进，所述组合磁路电机包括铁芯，所述定子轭部的宽度等于所述组合磁路电机的铁芯的叠片厚度。
作为本发明的进一步改进，所述定子齿部与所述定子轭部之间填充有填充剂。
本发明还提供了一种组合磁路电机的制备方法，包括以下步骤：
S1、将条状的非晶材料卷绕为圆筒，将所述圆筒加工为定子轭部，采用有取向硅钢片单齿冲制为定子齿部；
S2、在所述定子齿部上进行绕线；
S3、将所述定子齿部拼接到所述定子轭部上，将所述定子齿部与所述定子轭部采用填充剂进行塑封固定。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，将所述圆筒的内侧面线切割成型出沿所述圆筒的周向间隔均匀分布的凹槽，将有取向硅钢片单齿的头部冲制成型凸齿部，使所述有取向硅钢片单齿的数量与所述凹槽的数量相等；在步骤S3中，将所述有取向硅钢片单齿的凸齿部插入所述凹槽内，使单个所述有取向硅钢片单齿沿定子轭部的径向设置，将多个所述有取向硅钢片单齿沿定子轭部的周向分布，所述填充剂为环氧树脂或者团状模塑料。
本发明的有益效果是：通过上述方案，提高了效率和功率密度，有利于大批量生产。
附图说明
图1是本发明一种组合磁路电机的制备方法的条状的非晶材料的示意图。
图2是本发明一种组合磁路电机的制备方法的条状的非晶材料卷绕为圆筒的示意图。
图3是本发明一种组合磁路电机的制备方法的圆筒线切割为定子轭部的示意图。
图4是本发明一种组合磁路电机的有取向硅钢片单齿的示意图。
图5是本发明一种组合磁路电机的示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至图5所示，一种组合磁路电机，包括定子，所述定子包括由非晶材料制成的定子轭部3和设置在所述定子轭部3上的定子齿部4，所述定子齿部4包括有取向硅钢片单齿，所述定子轭部3为圆筒状，所述定子轭部3的内侧面上设有凹槽31，所述有取向硅钢片单齿的头部为凸齿部41，所述凸齿部41设置在所述凹槽31内，所述有取向硅钢片单齿沿所述定子轭部3的径向设置。所述非晶材料为结构长程无序、没有晶体周期性的固体材料。
如图1至图5所示，所述定子齿部4包括3×N个有取向硅钢片单齿制成的定子单齿，N为正整数，所述有取向硅钢片单齿绕所述定子轭部3的周向间隔均匀分布。
如图1至图5所示，所述有取向硅钢片单齿与所述凹槽31一一对应。
如图1至图5所示，所述定子齿部4优选包括12个有取向硅钢片单齿。
如图1至图5所示，所述有取向硅钢片单齿的根部为弧形脚垫42。
如图1至图5所示，所述定子轭部3的外径优选为170毫米，所述定子轭部3的宽度优选为100毫米。
如图1至图5所示，所述组合磁路电机包括铁芯，所述定子轭部3的宽度等于所述组合磁路电机的铁芯的叠片厚度。
如图1至图5所示，所述定子齿部4与所述定子轭部3之间填充有填充剂，所述填充剂优选为环氧树脂或者团状模塑料。
如图1至图5所示，一种组合磁路电机的制备方法，包括以下步骤：
S1、如图至图3所示，将条状的非晶材料1卷绕为圆筒2，将所述圆筒2加工为定子轭部3，采用有取向硅钢片单齿冲制为定子齿部4；
S2、在所述定子齿部4上进行绕线，形成绕组；
S3、将所述定子齿部4拼接到所述定子轭部3上，将所述定子齿部4与所述定子轭部3采用填充剂进行塑封固定。
如图1至图5所示，在步骤S1中，将所述圆筒2的内侧面线切割成型出沿所述圆筒2的周向间隔均匀分布的凹槽31，将有取向硅钢片单齿的头部冲制成型凸齿部41，使所述有取向硅钢片单齿的数量与所述凹槽31的数量相等；在步骤S3中，将所述有取向硅钢片单齿的凸齿部插入所述凹槽31内，使单个所述有取向硅钢片单齿沿定子轭部3的径向设置，将多个所述有取向硅钢片单齿沿定子轭部3的周向分布，所述填充剂为环氧树脂或者团状模塑料（BMC，Bulk Molding Compound）。
本发明提供的一种组合磁路电机的制备方法，以电机的叠厚为料宽，开条料，即条状的非晶材料1，如图1所示，将条料卷绕成为一个圆筒2，如图2所示，将卷绕的圆筒2焊接牢固后，线切割形成定子轭部3的形状并整形防止松散，如图3所示；采用有取向硅钢片单齿通过高冲形成单个定子齿部4，如图4所示，并在单个定子齿部4上进行绕线，形成绕组，最后将一个定子轭部3和12个带绕组的定子齿部4组合形成一个完成的12槽定子，通过工装定位组装并同时采用环氧树脂或BMC填充材料进行塑封固定，从而完成整个定子的加工和组装。
本发明提供的一种组合磁路电机及其制备方法，将非晶材料和有取向硅钢片单齿与当下热门的齿轭拼块结构电机结合起来，利用条状的非晶材料1（按照电机叠厚开料宽），卷绕成为定子轭部3；由于定子额部3磁密相对较低，且磁场变化复杂（脉振磁场和旋转磁场叠加），正适合采用非晶材料，充分发挥其低铁损的优点，回避了非晶材料磁密饱和点较低的缺点，且适合大批量生产；采用有取向硅钢片单齿冲制形成定子齿部4，充分发挥有取向硅钢片单齿磁密饱和点高且铁损较低的优点，且齿部磁场为变化单一的脉振磁场，适合采用有取向硅钢片单齿且易于冲压大批量生产。在定子齿部4绕线完成，再将非晶材料的定子轭部3和有取向硅钢片单齿的定子齿部4（带绕组）拼接，形成完整的定子，大大提高电机效率和功率密度。
本发明提供的一种组合磁路电机及其制备方法，定子齿部4采用有取向硅钢片单齿，可以提升齿部磁密，降低铁损，且有效槽面积得到提升，可以同时降低电机的铜损，提高功率密度；定子轭部3采用非晶材料，可以有效降低铁损，在高转速情况下亦可以有效提升电机的功率密度；总结：采用此结构的电机无论电机效率还是功率密度都可以显著提升，且能够实现非晶材料在径向磁通电机领域的大批量生产。
本发明提供的一种组合磁路电机及其制备方法，将非晶材料与有取向硅钢片单齿合成为组合磁路电机，适用于交流伺服电机和汽车驱动电机。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种组合磁路电机，包括定子，其特征在于：所述定子包括由非晶材料制成的定子轭部和设置在所述定子轭部上的定子齿部，所述定子齿部包括有取向硅钢片单齿，所述定子轭部为圆筒状，所述定子轭部的内侧面上设有凹槽，所述有取向硅钢片单齿的头部为凸齿部，所述凸齿部设置在所述凹槽内，所述有取向硅钢片单齿沿所述定子轭部的径向设置。
2.根据权利要求1所述的组合磁路电机，其特征在于：所述定子齿部包括3N个有取向硅钢片单齿制成的定子单齿，N为正整数，所述有取向硅钢片单齿绕所述定子轭部的周向间隔均匀分布。
3.根据权利要求2所述的组合磁路电机，其特征在于：所述有取向硅钢片单齿与所述凹槽一一对应。
4.根据权利要求2所述的组合磁路电机，其特征在于：所述定子齿部包括12个有取向硅钢片单齿制成的定子单齿。
5.根据权利要求1所述的组合磁路电机，其特征在于：所述有取向硅钢片单齿的根部为弧形脚垫。
6.根据权利要求1所述的组合磁路电机，其特征在于：所述定子轭部的外径为170毫米，所述定子轭部的宽度为100毫米。
7.根据权利要求1所述的组合磁路电机，其特征在于：所述组合磁路电机包括铁芯，所述定子轭部的宽度等于所述组合磁路电机的铁芯的叠片厚度。
8.根据权利要求1所述的组合磁路电机，其特征在于：所述定子齿部与所述定子轭部之间填充有填充剂。
9.一种组合磁路电机的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将条状的非晶材料卷绕为圆筒，将所述圆筒加工为定子轭部，采用有取向硅钢片单齿冲制为定子齿部；
S2、在所述定子齿部上进行绕线；
S3、将所述定子齿部拼接到所述定子轭部上，将所述定子齿部与所述定子轭部采用填充剂进行塑封固定。
10.根据权利要求9所述的组合磁路电机的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，将所述圆筒的内侧面线切割成型出沿所述圆筒的周向间隔均匀分布的凹槽，将有取向硅钢片单齿的头部冲制成型凸齿部，使所述有取向硅钢片单齿的数量与所述凹槽的数量相等；在步骤S3中，将所述有取向硅钢片单齿的凸齿部插入所述凹槽内，使单个所述有取向硅钢片单齿沿定子轭部的径向设置，将多个所述有取向硅钢片单齿沿定子轭部的周向分布，所述填充剂为环氧树脂或者团状模塑料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170322 |