CN211701634U - 一种复合式永磁同步电机定子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合式永磁同步电机定子，包括定子铁芯及定子绕组，定子铁芯包括彼此呈独立结构的定子轭和定子齿，且定子轭位于定子齿外侧，定子齿外周开设有定子槽，定子槽的槽口处设置有鸽尾槽，且鸽尾槽与设置在定子轭内表面的鸽尾凸起相配合，定子绕组由定子槽的槽口外套嵌入定子槽内；该电机定子采用定子齿外周开槽结构，并通过鸽尾与鸽尾槽的配合，省去了传统的槽楔结构，可以获得等效于无槽口定子效果，消除了定子槽口漏磁效应，改善了气隙磁密波形，有效的解决了永磁同步电机齿槽转矩问题；通过定子绕组外嵌式下线方式，极大地降低了电机定子绕组的下线难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种复合式永磁同步电机定子。
背景技术
高速永磁同步电机作为核心驱动设备，广泛应用在电动汽车、电力机车等交通领域，飞轮储能、离心压缩机等工业领域及航母、飞机能源系统等军事领域，已成为各行各业竞相关注的对象。随着技术的进步，各应用领域对高速永磁同步电机小体积、大功率密度、高效率、高转速等提出了更加严苛的要求。
现有的高速永磁同步电机通常采用定子铁芯内表面开槽设计，由于齿槽交替分布，极易导致气隙磁密波形畸变，从而带来严重的齿槽转矩效应，引起输出转矩脉动和电机噪声，影响系统的性能和精度。此外，目前高速永磁同步电机定子绕组采用内嵌式或穿线式下线方式，极大地增加了电机工艺难度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种复合式永磁同步电机定子，以解决现有电机齿槽转矩效应严重的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种复合式永磁同步电机定子，包括定子铁芯及定子绕组，定子铁芯包括彼此呈独立结构的定子轭和定子齿，且定子轭位于定子齿外侧；
定子齿外周开设有定子槽，定子槽的槽口处设置有鸽尾槽，且鸽尾槽与设置在定子轭内表面的鸽尾凸起相配合，定子绕组由定子槽的槽口外套嵌入定子槽内。
采用上述技术方案的有益效果为：该电机定子结构简单，通过独立结构的定子齿和定子轭，可加大选材范围，节约电机成本；通过定子绕组外嵌式下线方式，极大降低了电机定子绕组的下线难度；当定在绕组外套嵌入定子槽内后，通过鸽尾槽与鸽尾凸起之间的嵌装配合，使得定子轭与定子齿构成一个整体定子铁芯，省去了传统的槽楔结构，获得等效于无槽口定子效果，消除了定子槽口漏磁效应，改善了气隙磁密波形，有效的解决了永磁同步电机齿槽转矩严重的问题。
进一步地，定子绕组包括上层绕组和下层绕组，上层绕组和下层绕组之间设置有层间绝缘层，上层绕组和下层绕组分别由定子齿的槽口外套嵌入定子槽内。
采用上述技术方案的有益效果为：通过绕组的分层结构设计，提高定子绕组整体的结构性能，延长电机的使用寿命；通过设置层间绝缘层，提高绝缘效果，防止击穿，同时避免上层绕组与下层绕组之间的相互影响。
进一步地，上层绕组外壁和下层绕组外围分别设置有主绝缘层。
采用上述技术方案的有益效果为：通过主绝缘层形成定子绕组的外层绝缘防护，有效的提高绝缘效果，提高运行性能。
进一步地，定子铁芯的轴向两端分别设置有定子压板。
采用上述技术方案的有益效果为：通过定子压板为定子铁芯冲片提供可靠固定，同时有效的预防了边段定子铁芯冲片翘曲。
进一步地，定子压板的圆周上均匀设置有缝隙，且定子压板的缝隙数量与定子齿齿数相同。
采用上述技术方案的有益效果为：通过定子压板的缝隙设置，有效的抑制了定子压板的涡流效应。
进一步地，定子齿内表面设置有定子齿定位筋。
采用上述技术方案的有益效果为：通过定子齿定位筋的稳定固定作用，确保了定子齿压装的可靠性，提高定子铁芯的结构性能。
进一步地，定子轭外表面设置有定子轭定位筋。
采用上述技术方案的有益效果为：通过定子轭定位筋有效的保证了定子轭压装的可靠性，提高定子铁芯的结构性能。
进一步地，鸽尾凸起的数量等于所述定子槽的数量。
本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型所提供的电机定子结构简单，采用定子齿和定子轭的分开独立结构，使得定子齿和定子轭可以选择不同的铁芯材料，节约电机成本。
(2)本实用新型所提供的电机定子采用定子齿外周开槽结构，并通过鸽尾与鸽尾槽的配合，省去了传统的槽楔结构，可以获得等效于无槽口定子效果，消除了定子槽口漏磁效应，改善了气隙磁密波形，解决了永磁同步电机齿槽转矩问题。
(3)本实用新型所提供的电机定子采用定子绕组外嵌式下线方式，极大地降低了电机定子绕组的下线难度。
(4)本实用新型所提供的电机定子的定子铁芯轴向两端设置有定子压板，其不但固定了定子铁芯冲片，而且预防了边段定子铁芯冲片翘曲；定子压板圆周开缝有效地抑制了压板的涡流效应。
附图说明
图1为本实用新型的复合式定子绕组永磁同步电机定子的周向剖视图；
图2为本实用新型的复合式定子绕组永磁同步电机定子的轴向剖视图；
图3为本实用新型的复合式定子绕组永磁同步电机定子的定子齿周向剖视图；
图4为本实用新型的复合式定子绕组永磁同步电机定子的定子轭周向剖视图；
图5为本实用新型的复合式定子绕组永磁同步电机定子的定子槽内周向剖视图；
图6为本实用新型的复合式定子绕组永磁同步电机定子的定子压板周向剖视图；
图1至图6中所示附图标记分别表示为：1-定子铁芯，2-定子绕组，3- 定子轭，4-定子齿，5-鸽尾槽，6-鸽尾凸起，20-上层绕组，21-下层绕组， 22-层间绝缘层，23-主绝缘层，7-定子压板，8-缝隙，9-定子齿定位筋，10- 定子轭定位筋。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1至图4所示，一种复合式永磁同步电机定子，包括定子铁芯1及定子绕组2，定子铁芯1包括彼此呈独立结构的定子轭3和定子齿4，定子轭3位于定子齿4外侧。该电机定子结构简单，定子齿4和定子轭3为独立结构，定子轭的磁通密度要小于定子齿的磁通密度，在进行材质选择时，定子轭和定子齿可以选择不同的铁芯材料，从而降低电机成本。
定子齿4外周开设有定子槽，定子槽的槽口处设置有鸽尾槽5，且鸽尾槽5与设置在定子轭3内表面的鸽尾凸起6相配合，定子绕组2由定子槽的槽口外套嵌入定子槽内，鸽尾凸起6的数量等于所述定子槽的数量。
定子绕组2采用外嵌式下线方式，解决了内嵌式及穿线式下线方式因受到电机尺寸及空间不足而带来的问题，极大降低了电机定子绕组2的下线难度。当定在绕组外套嵌入定子槽内后，通过鸽尾槽5与鸽尾凸起6之间的嵌装配合，使得定子轭3与定子齿4构成一个整体定子铁芯1，省去了传统的槽楔结构，获得等效于无槽口定子效果，消除了定子槽口漏磁效应，改善了气隙磁密波形，有效的解决了永磁同步电机齿槽转矩严重的问题。
如图5所示，定子绕组2包括上层绕组20和下层绕组21，上层绕组20 和下层绕组21之间设置有层间绝缘层22，上层绕组20和下层绕组21分别由定子齿4的槽口外套嵌入定子槽内。通过绕组的分层结构设计，提高定子绕组2整体的结构性能，延长电机的使用寿命。通过设置层间绝缘层22，提高绝缘效果，防止击穿，同时避免上层绕组20与下层绕组21之间的相互影响。
上层绕组20外壁和下层绕组21外围分别设置有主绝缘层23。通过主绝缘层23形成定子绕组2的外层绝缘防护，与层间绝缘层22形成双重绝缘结构，有效的提高绝缘效果，提高运行性能。
如图6所示，定子铁芯1的轴向两端分别设置有定子压板7。通过定子压板7保证定子铁芯冲片的可靠固定，同时有效的预防边段定子铁芯1冲片的翘曲。
定子压板7的圆周上均匀设置有缝隙8，且定子压板7的缝隙8数量与定子齿4齿数相同。通过定子压板7的缝隙8设置，有效的抑制了定子压板 7的涡流效应。
定子齿4内表面设置有定子齿定位筋9。通过定子齿定位筋9的稳定固定作用，确保了定子齿4压装的可靠性，提高定子铁芯1的结构性能。
定子轭3外表面设置有定子轭定位筋10。通过定子轭定位筋10有效的保证了定子轭3压装的可靠性，提高定子铁芯1的结构性能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种复合式永磁同步电机定子，其特征在于，包括定子铁芯(1)及定子绕组(2)，所述定子铁芯(1)包括彼此呈独立结构的定子轭(3)和定子齿(4)，且所述定子轭(3)位于所述定子齿(4)外侧；
所述定子齿(4)外周开设有定子槽，所述定子槽的槽口处设置有鸽尾槽(5)，且所述鸽尾槽(5)与设置在所述定子轭(3)内表面的鸽尾凸起(6)相配合，所述定子绕组(2)由所述定子槽的槽口外套嵌入定子槽内。
2.根据权利要求1所述的复合式永磁同步电机定子，其特征在于，所述定子绕组(2)包括上层绕组(20)和下层绕组(21)，所述上层绕组(20)和下层绕组(21)之间设置有层间绝缘层(22)，所述上层绕组(20)和下层绕组(21)分别由定子齿(4)的槽口外套嵌入定子槽内。
3.根据权利要求2所述的复合式永磁同步电机定子，其特征在于，所述上层绕组(20)外壁和下层绕组(21)的外围分别设置有主绝缘层(23)。
4.根据权利要求1所述的复合式永磁同步电机定子，其特征在于，所述定子铁芯(1)的轴向两端分别设置有定子压板(7)。
5.根据权利要求4所述的复合式永磁同步电机定子，其特征在于，所述定子压板(7)的圆周上均匀设置有缝隙(8)，且所述定子压板(7)的缝隙(8)数量与所述定子齿(4)齿数相同。
6.根据权利要求1至5任一项所述的复合式永磁同步电机定子，其特征在于，所述定子齿(4)内表面设置有定子齿定位筋(9)。
7.根据权利要求6所述的复合式永磁同步电机定子，其特征在于，所述定子轭(3)外表面设置有定子轭定位筋(10)。
8.根据权利要求6所述的复合式永磁同步电机定子，其特征在于，所述鸽尾凸起(6)的数量等于所述定子槽的数量。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020725583.5U CN211701634U (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 一种复合式永磁同步电机定子 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202020725583.5U CN211701634U (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 一种复合式永磁同步电机定子 |
Publications (1)
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| CN202020725583.5U Active CN211701634U (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 一种复合式永磁同步电机定子 |
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| CN (1) | CN211701634U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115528827A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-12-27 | 哈尔滨理工大学 | 基于双u型定子及双侧嵌入式变层数绕组的永磁驱动电机 |
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2020
- 2020-05-06 CN CN202020725583.5U patent/CN211701634U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115528827A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-12-27 | 哈尔滨理工大学 | 基于双u型定子及双侧嵌入式变层数绕组的永磁驱动电机 |
| CN115528827B (zh) * | 2022-06-30 | 2023-05-05 | 哈尔滨理工大学 | 基于双u型定子及双侧嵌入式变层数绕组的永磁驱动电机 |
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