CN205911841U - 一种定子铁芯及包括该定子铁芯的高强度无刷直流电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种定子铁芯及包括该定子铁芯的高强度无刷直流电机，该定子铁芯包括环形的轭部以及在轭部上向其轴心延伸设置的多个齿部，多个齿部沿定子铁芯的圆周方向均匀设置，在每个齿部的端部上设置有固定槽口，固定槽口的中心与齿部的中心一致，固定槽口的绕组缠绕于每个齿部上，齿部的头部的截面呈弧形，多个齿部的头部形成内孔，内孔的中心与定子铁芯外圆的中心一致，在轭部上设有连接部，齿部与连接部呈垂直连接。本实用新型提出一种定子铁芯及包括该定子铁芯的高强度无刷直流电机，该定子铁芯结构简单，结构强度高，且可以有效提高导磁效果，避免产生局部磁饱和。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无刷直流电机，具体涉及一种定子铁芯及包括该定子铁芯的高强度无刷直流电机。
背景技术
在无刷直流电机包括：定子和转子，定子一般包括定子铁芯以及缠绕于定子铁芯上的绕组。现有的定子铁芯结构强度较低，导磁效果不佳。
故一种可以有效提高定子铁芯结构强度，提高导磁效果的定子铁芯及包括该定子铁芯的高强度无刷直流电机亟待提出。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种定子铁芯及包括该定子铁芯的高强度无刷直流电机，该定子铁芯结构简单，结构强度高，且可以有效提高导磁效果，避免产生局部磁饱和。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种定子铁芯，包括环形的轭部以及在轭部上向其轴心延伸设置的多个齿部，多个齿部沿定子铁芯的圆周方向均匀设置，在每个齿部的端部上设置有固定槽口，固定槽口的中心与齿部的中心一致，固定槽口的绕组缠绕于每个齿部上，齿部的头部的截面呈弧形，多个齿部的头部形成内孔，内孔的中心与定子铁芯外圆的中心一致，在轭部上设有连接部，齿部与连接部呈垂直连接。
本实用新型一种定子铁芯结构简单，固定槽口在圆周方向对定子铁芯进行固定，结构简单合理，便于安装和拆卸。齿部与连接部呈垂直连接，在齿部与轭部的连接处增加直线过度而非圆弧，避免产生局部磁饱和，提高导磁效果，且可以较好地增加定子铁芯的机械强度。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，在每个齿部的端部上设置有定位孔。
采用上述优选的方案，外圆的定位孔一方面对定子铁芯起到导向和初步定位的作用，另一方面提供通风通道，使得定子铁芯最大面积与空气接触，冷却效率高。
作为优选的方案，定子铁芯的外圆尺寸与定子铁芯的内孔尺寸的比值为3.4，定子铁芯的外圆尺寸与定子铁芯的厚度尺寸的比值为2.75，定子铁芯齿部的宽度尺寸与定子铁芯轭部的宽度尺寸的比值为1.6。
采用上述优选的方案，通过控制结构设计参数，可较好地满足在现有体积(重量)条件下输出600W功率的要求，使得电机功率密度达3kW/kg的指标。
作为优选的方案，定子铁芯的外圆直径为55mm，定子铁芯的内孔直径为16mm，定子铁芯的厚度尺寸为22mm，定子铁芯齿部的宽度尺寸为8mm，定子铁芯轭部的宽度尺寸为5mm。
采用上述优选的方案，通过控制结构设计参数，可较好地满足在现有体积(重量)条件下输出600W功率的要求，使得电机功率密度达3kW/kg的指标。
作为优选的方案，在齿部的头部的两侧上沿定子铁芯圆周方向延伸有外凸部，外凸部的端部为弧形，任意相邻齿部的相临近的外凸部在定子铁芯圆周方向的距离为2.5-4mm。
采用上述优选的方案，外凸部的端部为弧形，避免产生局部磁饱和，避免电机高速转动时发热严重。定子铁芯与转子的尺寸设计，可使得电机的功率密度达到3kW/kg。
高强度无刷直流电机包括：定子和转子，定子包括绕组和定子铁芯，转子通过支架设置于定子铁芯的内孔中。
本实用新型一种高强度无刷直流电机机构简单，机械强度高，定子铁芯的导磁效果好，电机的性能稳定。
作为优选的方案，定子铁芯与转子的间隙为0.5-0.75mm。
采用上述优选的方案，定子铁芯与转子的尺寸设计，可使得电机的功率密度达到3kW/kg。
作为优选的方案，定子铁芯的极弧系数为0.6。
采用上述优选的方案，控制电感量是电机设计的另一个要点，因采用分数槽的设计，较好的减少了磁路长度，选用小极弧系数，控制导线绕制图匝数都带来了明显的电感值下降，使得电机转速更高且更易于控制，用有位置传感器和无位置传感器驱动器都能顺利驱动，并可提供较大的输出功率值，提高效率。
作为优选的方案，转子为具有设定长度的中空圆柱形永磁体，转子的外壁上设置有紧固套，永磁体粘接钕铁硼，紧固套由碳纤维材料制成。
采用上述优选的方案，该结构与转轴组合形成转子，转轴材料可选用导磁性较好的碳钢，也可选用不导磁的不锈钢；而增加碳纤维制成的紧固套粘接在磁钢的外表面避免磁钢在离心力的作用下甩脱，并可在两端面紧固套的内圆做动平衡，提高结构的稳定性能和安全性能。
作为优选的方案，转子在其轴向的一端卡接有中空圆柱形永磁体。
采用上述优选的方案，在转子的轴向增加永磁体，在电机有位置传感器结构时提供传感器磁场。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的定子铁芯的剖视图。
图2为本实用新型实施例提供的定子铁芯的立体图。
其中：1轭部、11连接部、2齿部、21外凸部、3固定槽口、4定位孔。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。
为了达到本实用新型的目的，一种定子铁芯及包括该定子铁芯的高强度无刷直流电机的其中一些实施例中，
如图1-2所示，一种定子铁芯，包括环形的轭部1以及在轭部1上向其轴心延伸设置的三个齿部2，三个齿部2沿定子铁芯的圆周方向均匀设置，在每个齿部2的端部上设置有固定槽口3和定位孔4，固定槽口3的中心与齿部2的中心一致，固定槽口3的绕组缠绕于每个齿部2上，齿部2的头部的截面呈弧形，多个齿部2的头部形成内孔，内孔的中心与定子铁芯外圆的中心一致，在轭部1上设有连接部11，齿部2与连接部11呈垂直连接。
定子铁芯的外圆尺寸与定子铁芯的内孔尺寸的比值为3.4，定子铁芯的外圆尺寸与定子铁芯的厚度尺寸的比值为2.75，定子铁芯齿部2的宽度尺寸与定子铁芯轭部1的宽度尺寸的比值为1.6。
在本实施例中，定子铁芯的外圆直径为55mm，定子铁芯的内孔直径为16mm，定子铁芯的厚度尺寸为22mm，定子铁芯齿部2的宽度尺寸为8mm，定子铁芯轭部1的宽度尺寸为5mm。通过控制结构设计参数，可较好地满足在现有体积(重量)条件下输出600W功率的要求，使得电机功率密度达3kW/kg的指标。
高强度无刷直流电机包括：定子和转子，定子包括绕组和定子铁芯，转子通过支架设置于定子铁芯的内孔中。定子铁芯与转子的间隙为0.5-0.75mm。
本实用新型一种定子铁芯结构简单，固定槽口3在圆周方向对定子铁芯进行固定，结构简单合理，便于安装和拆卸，外圆的定位孔4一方面对定子铁芯起到导向和初步定位的作用，另一方面提供通风通道，使得定子铁芯最大面积与空气接触，冷却效率高。
本实用新型一种定子铁芯齿部2与连接部11呈垂直连接，在齿部2与轭部1的连接处增加直线过度而非圆弧，避免产生局部磁饱和，提高导磁效果，且可以较好地增加定子铁芯的机械强度。
而包括该定子铁芯的高强度无刷直流电机机构简单，机械强度高，定子铁芯的导磁效果好，电机的性能稳定。定子铁芯与转子的尺寸设计，使得电机的功率密度达到3kW/kg。
为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在齿部2的头部的两侧上沿定子铁芯圆周方向延伸有外凸部21，外凸部21的端部为弧形，任意相邻齿部2的相临近的外凸部21在定子铁芯圆周方向的距离为2.5-4mm。
采用上述优选实施例的方案，外凸部21的端部为弧形，避免产生局部磁饱和，避免电机高速转动时发热严重。定子铁芯与转子的尺寸设计，可使得电机的功率密度达到3kW/kg。
为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，定子铁芯的极弧系数为0.6。
采用上述优选实施例的方案，控制电感量是电机设计的另一个要点，因采用分数槽的设计，较好的减少了磁路长度，选用小极弧系数，控制导线绕制圈匝数都带来了明显的电感值下降，使得电机转速更高且更易于控制，用有位置传感器和无位置传感器驱动器都能顺利驱动，并可提供较大的输出功率值，提高效率。
为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，转子为具有设定长度的中空圆柱形永磁体，转子的外壁上设置有紧固套，永磁体粘接钕铁硼，紧固套由碳纤维材料制成。
采用上述优选实施例的方案，该结构与转轴组合形成转子，转轴材料可选用导磁性较好的碳钢，也可选用不导磁的不锈钢；而增加碳纤维制成的紧固套粘接在磁钢的外表面避免磁钢在离心力的作用下甩脱，并可在两端面紧固套的内圆做动平衡，提高结构的稳定性能和安全性能。
为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，转子在其轴向的一端卡接有中空圆柱形永磁体。
采用上述优选实施例的方案，在转子的轴向增加永磁体，在电机有位置传感器结构时提供传感器磁场。
以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种定子铁芯，包括环形的轭部以及在所述轭部上向其轴心延伸设置的多个齿部，多个所述齿部沿所述定子铁芯的圆周方向均匀设置，在每个所述齿部的端部上设置有固定槽口，所述固定槽口的中心与所述齿部的中心一致，所述固定槽口的绕组缠绕于每个齿部上，所述齿部的头部的截面呈弧形，多个所述齿部的头部形成内孔，所述内孔的中心与所述定子铁芯外圆的中心一致，其特征在于，在所述轭部上设有连接部，所述齿部与所述连接部呈垂直连接。
2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，在每个所述齿部的端部上设置有定位孔。
3.根据权利要求2所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯的外圆尺寸与所述定子铁芯的内孔尺寸的比值为3.4，所述定子铁芯的外圆尺寸与所述定子铁芯的厚度尺寸的比值为2.75，所述定子铁芯齿部的宽度尺寸与所述定子铁芯轭部的宽度尺寸的比值为1.6。
4.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯的外圆直径为55mm，所述定子铁芯的内孔直径为16mm，所述定子铁芯的厚度尺寸为22mm，所述定子铁芯齿部的宽度尺寸为8mm，所述定子铁芯轭部的宽度尺寸为5mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的定子铁芯，其特征在于，在所述齿部的头部的两侧上沿所述定子铁芯圆周方向延伸有外凸部，所述外凸部的端部为弧形，任意相邻所述齿部的相临近的所述外凸部在所述定子铁芯圆周方向的距离为2.5-4mm。
6.高强度无刷直流电机，其特征在于，包括：定子和转子，所述定子包括绕组和如权利要求1-5任一项所述的定子铁芯，所述转子通过支架设置于所述定子铁芯的内孔中。
7.根据权利要求6所述的高强度无刷直流电机，其特征在于，所述定子铁芯与所述转子的间隙为0.5-0.75mm。
8.根据权利要求7所述的高强度无刷直流电机，其特征在于，所述定子铁芯的极弧系数为0.6。
9.根据权利要求8所述的高强度无刷直流电机，其特征在于，所述转子为具有设定长度的中空圆柱形永磁体，所述转子的外壁上设置有紧固套，所述永磁体粘接钕铁硼，所述紧固套由碳纤维材料制成。
10.根据权利要求9所述的高强度无刷直流电机，其特征在于，所述转子在其轴向的一端卡接有中空圆柱形永磁体。
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