CN219351369U - 一种定子模块化的永磁电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定子模块化的永磁电机，包括定子和转子，所述定子包括数个定子模块，定子模块之间通过榫卯结构连接；定子模块可拆装，包括定子轭部、定子齿部和定子铁靴，三者组合后形成闭口槽，槽内设有绕制在整齿上的电枢绕组线圈，定子齿部包括一个整齿和位于两侧的两个半齿；转子包括转轴、铁芯和永磁体。本实用新型采用整体闭口槽设计，将定子铁芯和定子铁靴或定子轭部两部分分离设计再通过榫卯结构拼装，可以有效抑制齿槽转矩和转矩脉动，提高自动化嵌线效率以及电机槽满率和转矩密度；线圈间隔设置，实现物理、电磁隔离，提高故障隔离能力和容错能力。

Description

一种定子模块化的永磁电机

技术领域

本实用新型涉及电机设计制造领域，尤其涉及一种定子模块化的永磁电机。

背景技术

永磁电机采用高能量密度的永磁材料作为激磁源，相比电励磁电机和感应电机，具有高转矩密度、高功率因数等显著优点。近年来，永磁电机已广泛应用于电动汽车、家用电器、伺服系统等领域。

然而，永磁电机的空载气隙磁场由永磁体产生，其与定子齿槽相互作用会产生齿槽转矩，而齿槽转矩是转矩脉动的主要来源之一，因此会影响电机的控制精度和运行稳定性。现有技术已提出采用闭口槽定子的方案对齿槽转矩进行抑制，但整体加工成型的闭口槽定子不利于绕组自动化嵌线，降低了电机的槽满率，即所嵌绕组占用槽面积的比例，从而降低了转矩密度；而且，该方案的定子铁芯为整体加工成型，造成铁芯物料浪费严重，利用率不高，增加了生产成本。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种高转矩密度、低转矩脉动的、降低生产加工成本的定子模块化的永磁电机。

技术方案：本实用新型所述一种定子模块化的永磁电机，包括定子和转子，其特征在于，所述定子包括数个定子模块，各定子模块之间通过第一榫卯结构连接；各定子模块为闭口结构，包括定子铁靴、定子轭部、定子齿部，其定子铁靴或定子轭部可拆装。

优选地，所述定子齿部包括一个整齿和位于两侧的两个半齿，整齿上绕制有电枢绕组线圈。

优选地，所述定子轭部与定子齿部是一个整体结构，组成第一定子铁芯，第一定子铁芯与定子铁靴之间通过第二榫卯结构相连。

优选地，所述定子铁靴与定子齿部是一个整体结构，组成第二定子铁芯，第二定子铁芯与定子轭部之间通过第三榫卯结构相连。

优选地，所述定子铁靴、定子轭部、定子齿部与转子铁芯均采用导磁材料。

优选地，所述定子模块之间通过半齿侧面的第一榫卯结构相连，半齿连接后形成一个整齿。

优选地，所述相邻电枢绕组线圈间间隔一个整齿，实现物理隔离和电磁隔离，有效提高电机的故障隔离能力和容错能力。

优选地，所述转子采用内转子或者外转子。

优选地，若定子轭部与定子齿部是一个整体结构，相邻两个定子模块的定子铁靴为一个整体结构。

优选地，若定子铁靴与定子齿部是一个整体结构，相邻定子模块的定子轭部之间通过第四榫卯结构相连。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：1、定子铁芯为整体加工成型，可以有效提高铁芯物料的利用率，降低生产成本；2、将定子铁芯模块和定子铁靴或定子轭部分离设计，再通过榫卯结构拼装，形成闭口槽定子，不仅可以有效抑制齿槽转矩和转矩脉动，提升转矩品质；还能够有效提高自动化嵌线效率以及电机槽满率和转矩密度；3、每个定子模块只有一个电枢绕组线圈，相邻电枢绕组线圈之间间隔了一个整齿，每相电枢绕组之间实现了物理隔离和电磁隔离，可有效提高电机的故障隔离能力和容错能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的定子结构示意图；

图3为本实用新型实施例1的定子模块结构示意图；

图4为本实用新型实施例1的定子铁芯结构示意图；

图5为本实用新型实施例2的定子模块组合示意图；

图6为本实用新型实施例2的定子铁靴组合示意图。

图7为本实用新型实施例3的结构示意图；

图8为本实用新型实施例3的定子结构示意图；

图9为本实用新型实施例3的定子模块结构示意图；

图10为本实用新型实施例3的定子铁芯结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

实施例1

如图1-4所示，电机为内转子电机，包括定子10和转子20，定子10槽数Ns＝12，转子极对数p＝5，设有三相电枢绕组(A相、B相、C相)。转子包括转子铁芯21、永磁体22以及转轴23。

如图2所示，定子10为模块化定子，是由6个定子模块100通过第一榫卯结构11组合而成。

如图3所示，每个定子模块100包括：定子铁靴101、定子轭部102、定子齿部103，它们中间形成闭口的定子槽，槽中设有电枢绕组线圈104，一相电枢绕组是由两个电枢绕组线圈串联或并联而成。其中定子齿部103包括中间的一个整齿1031和两侧的两个半齿1032，电枢绕组线圈104绕制于中间的整齿1031上。每个定子模块100的一个半齿1032与相邻定子模块100的一个半齿1032通过第一榫卯结构11连接而形成一个整齿。

每个定子模块100只有一个电枢绕组线圈104，定子上的相邻电枢绕组线圈104之间间隔了一个整齿。

如图4、5所示，每个定子模块100中的定子轭部102与定子齿部103是一个整体的第一定子铁芯110，第一定子铁芯110与定子铁靴101是分离加工成型的，且通过第二榫卯结构105连接，连接而成的定子模块100为闭口槽定子。

第一定子铁芯110和转子铁芯21采用导磁材料。

实施例2

与实施例1基本相同，区别在于，相邻的两个定子模块100中的定子铁靴101是一个整体定子铁靴模块，如图5、6所示。

实施例3

如图7-10所示，电机为内转子电机，包括定子10和转子20，定子槽数Ns＝12，转子极对数p＝5，设有三相电枢绕组(A相、B相、C相)，转子20包括铁芯21、转子上的永磁体22和转轴23。

定子10为模块化定子，是由6个定子模块100通过第一榫卯结构11和第四榫卯结构12组合而成。

如图3所示，每个定子模块100包括定子轭部102、定子齿部103和定子铁靴101，它们中间形成的定子槽，槽中设有电枢绕组的电枢绕组线圈104，一相电枢绕组是由两个线圈串联或并联而成；其中，定子齿部103包括中间的一个整齿1031和两侧的两个半齿1032，电枢绕组线圈104绕制于中间的整齿1031上。每个定子模块100的一个半齿1032与相邻定子模块100的一个半齿1032通过第一榫卯结构11连接，形成一个整齿。

每个定子模块100只有一个电枢绕组线圈104，定子相邻电枢绕组线圈104之间间隔一个整齿。

每个定子模块100中的定子齿部103与定子铁靴101是一个整体，组成第二定子铁芯120，第二定子铁芯120与定子轭部102分离加工成型，且两者之间通过第三榫卯结构106连接，连接而成的定子模块100为闭口槽定子。

相邻定子模块100的定子轭部102之间通过第四榫卯结构12相连。

第二定子铁芯120和转子铁芯21采用导磁材料。

Claims (9)

1.一种定子模块化的永磁电机，包括定子(10)和转子(20)，其特征在于，所述定子(10)包括数个定子模块(100)，各定子模块(100)之间通过第一榫卯结构(11)连接；各定子模块(100)为闭口结构，包括定子铁靴(101)、定子轭部(102)、定子齿部(103)，其定子铁靴(101)或定子轭部(102)可拆装。

2.根据权利要求1所述的定子模块化的永磁电机，其特征在于，所述定子齿部(103)包括一个整齿(1031)和位于两侧的两个半齿(1032)，整齿(1031)上绕制有电枢绕组线圈(104)。

3.根据权利要求2所述的定子模块化的永磁电机，其特征在于，所述定子轭部(102)与定子齿部(103)是一个整体结构，组成第一定子铁芯(110)，第一定子铁芯(110)与定子铁靴(101)之间通过第二榫卯结构(105)相连。

4.根据权利要求2所述的定子模块化的永磁电机，其特征在于，所述定子铁靴(101)与定子齿部(103)是一个整体结构，组成第二定子铁芯(120)，第二定子铁芯(120)与定子轭部(102)之间通过第三榫卯结构(106)相连。

5.根据权利要求3或4所述的定子模块化的永磁电机，其特征在于，所述定子模块(100)之间通过半齿(1032)侧面的第一榫卯结构(11)相连，半齿(1032)连接后形成一个整齿。

6.根据权利要求3或4所述的定子模块化的永磁电机，其特征在于，所述相邻电枢绕组线圈(104)间间隔一个整齿。

7.根据权利要求3或4所述的定子模块化的永磁电机，其特征在于，所述转子(20)采用内转子或者外转子。

8.根据权利要求3所述的定子模块化的永磁电机，其特征在于，所述相邻两个定子模块(100)的定子铁靴(101)为一个整体结构。

9.根据权利要求4所述的定子模块化的永磁电机，其特征在于，所述相邻定子模块(100)的定子轭部(102)之间通过第四榫卯结构(12)相连。

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