CN220492708U - 一种无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，包括分块铁芯，所述分块铁芯为多块沿圆周均布，分块铁芯两端为台阶结构，在两端台阶结构之间可直接放入成型绕组；分块铁芯的圆周外套金属支架。本实用新型能在不牺牲电磁性能的前提下，有效抵抗轴向电磁力，并提高嵌线工艺性；铁芯圆周方向和轴向方向的定位精度有保障，并提高定子组件的灌封工艺性；结构可靠性高、绕组散热能力好；适用于电动摩托车、无人机、风力发电等工业领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，属于轴向磁通电机技术领域。
背景技术
传统电动摩托车行业轮毂驱动电机为外转子径向磁通电机，电机性能已被挖掘至极致，当前正处于技术升级的窗口期，R-S-R型无磁轭模块化轴向磁通电机具有扭矩密度大、效率高、轴向体积小等优点，在该领域应用可进一步提升爬坡扭矩和续航里程，但该类型轴向磁通电机定子装配时需承受较大的轴向磁拉力，定子成型比较困难。专利CN218456344U通过盖板、铁芯的楔形结构实现电枢组件的装配，但该结构铁芯无极靴部分，电磁性能牺牲较大。专利CN217115753 U通过铁芯两端面开槽与支架配合，径向方向通过螺钉紧固，未充分利用径向部分电磁体积；且开槽数目较多，气隙磁场畸变较大。专利CN115473402A将绕组线包、壳体、内环用灌封的方式成型，但圆周方向仅通过绕组与壳体筋条进行定位，绕组非刚体材料，定位精度不好。
综上：R-S-R型无轭模块化轴向磁通电机定子组件结构存在以下局限性：
1)为保证定子组件结构的可靠性，在一定程度上牺牲了电磁性能，对追求极限扭矩密度的领域适用性不强，如电动摩托轮毂驱动电机领域；
2)分块铁芯圆周方向和轴向方向的定位精度不高，气隙均匀性难以保证；绕线制造、定子成型的工艺性仍有待提高。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，该无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构在不牺牲电磁性能的前提下，能有效抵抗轴向电磁力，并提高嵌线工艺性。
本实用新型通过以下技术方案得以实现。
本实用新型提供的一种无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，包括分块铁芯，所述分块铁芯为多块沿圆周均布，分块铁芯两端为台阶结构，在两端台阶结构之间绕装成型绕组；分块铁芯的圆周外套接有金属支架。
所述分块铁芯一端为可拆卸的燕尾铁芯。
所述分块铁芯端面有沿轴向延伸的燕尾槽，燕尾槽底部宽于口部，燕尾铁芯通过内嵌安装在燕尾槽中实现轴向固定。
所述燕尾槽的长度为分块铁芯径向长度的1/4～1/2。
所述线圈绕组用扁铜线直接成型。
所述分块铁芯由软磁材料制成。
所述金属支架的轴向端面安装固定端支架，端支架上对应分块铁芯的位置有镂空。
所述端支架通过固定螺钉安装到金属支架上。
所述金属支架内圆周方向均布有凸起的台阶结构，用于圆周方向定位。
所述分块铁芯内环装有转接轴，转接轴为迷宫结构。
本实用新型的有益效果在于：在不牺牲电磁性能的前提下，能有效抵抗电磁轴向力，并提高嵌线工艺性；铁芯圆周方向和轴向方向的定位精度有保障，并提高灌封工艺性；结构可靠性高、绕组散热能力好；尤其适用于电动摩托车、无人机、风力发电等工业领域。
附图说明
图1是本实用新型至少一种实施方式的结构示意图；
图2是图1中分块铁芯的结构示意图。
图1中：11-金属支架，12-端支架，13-固定螺钉，14-转接轴，21-分块铁芯，22-成型绕组，23-燕尾槽，24-燕尾铁芯。
具体实施方式
下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
如图1、图2所示的一种无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，包括分块铁芯21，分块铁芯21为多块沿圆周均布，分块铁芯21两端为台阶结构，在两端台阶结构之间绕装成型绕组22；分块铁芯21的分布圆周外套装金属支架11，便于定位和防护。
由此，未以牺牲电磁性能为代价来保证结构的可靠性，提高了嵌线工艺性，较适用于大功率扁线绕组方案。
实施例2
基于实施例1，分块铁芯21一端为可拆卸的燕尾铁芯24。由此方便安装，线圈绕组22可以整装套入，无须工装定位安装。
进一步的，分块铁芯21端面有沿径向延伸的燕尾槽23，燕尾槽23底部宽于口部，铁芯端盖24通过内嵌安装在燕尾槽23中实现轴向固定。由此，能有效抵抗电磁轴向力，并提高嵌线工艺性。
进一步的，分块铁芯21由软磁材料制成。由此，相较于SMC材料，磁导率及饱和磁通密度更高，故分块铁芯磁通量更大，电机功率密度更高；燕尾槽结构便于扁线成型，可抵抗一定程度的轴向磁拉力。
进一步的，分块铁芯21内环装有转接轴14，转接轴14为迷宫结构。由此能提高定子组件的结构强度，同时改善绕组散热，还保证双面气隙的均匀性。
进一步的，燕尾槽23的长度为分块铁芯21径向长度的1/4～1/2。
实施例3
基于实施例1，金属支架11的轴向端面安装固定端支架12，端支架12上对应分块铁芯21的位置有镂空。由此能保证分块铁芯圆周方向和轴向方向的定位精度，保证双边气隙的一致性，一般的，金属支架11相较于非金属材料在相同厚度下刚性更好，便于灌封工装定位。为避免产生涡流损耗，端支架12采用非金属材料，厚度选取可依据材料的结构强度和空间尺寸确定，厚度3mm为宜。
进一步的，端支架12通过螺钉安装至金属支架11上。
进一步的，金属支架11内圆周方向均布有凸起的台阶结构，用于圆周方向定位。
进一步的，分块铁芯21各接触面涂适量紧固胶，保证分块铁芯21的限位精度。
进一步的，成型线圈22沿圆周紧贴。
Claims (10)
1.一种无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，包括分块铁芯(21)，其特征在于：所述分块铁芯(21)为多块沿圆周均布，分块铁芯(21)两端为台阶结构，在两端台阶结构之间绕装成型绕组(22)；分块铁芯(21)的圆周外套接有金属支架(11)。
2.如权利要求1所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述分块铁芯(21)一端为可拆卸的燕尾铁芯(24)。
3.如权利要求2所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述分块铁芯(21)端面有沿轴向延伸的燕尾槽(23)，燕尾槽(23)底部宽于口部，燕尾铁芯(24)通过内嵌安装在燕尾槽(23)中实现轴向固定。
4.如权利要求3所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述燕尾槽(23)的长度为分块铁芯(21)径向长度的1/4～1/2。
5.如权利要求1所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述成型绕组(22)采用扁铜线直接成型。
6.如权利要求1所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述分块铁芯(21)由软磁材料制成。
7.如权利要求1所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述金属支架(11)的轴向端面安装固定端支架(12)，端支架(12)上对应分块铁芯(21)的位置有镂空。
8.如权利要求7所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述端支架(12)通过固定螺钉(13)安装到金属支架(11)上。
9.如权利要求1所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述金属支架(11)内圆周方向均布有凸起的台阶结构，用于圆周方向定位。
10.如权利要求1所述的无磁轭模块化轴向磁通电机定子结构，其特征在于：所述分块铁芯(21)内环装有转接轴(14)，转接轴(14)为迷宫结构。
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