外转子永磁电动机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种外转子永磁电动机，包括转子总成和定子总成，转子总成包括转子支架、转子铁心和磁钢；其特征在于定子总成包括定子铁心、定子垫块和绕组，定子铁芯的定子槽内嵌入绝缘纸，定子垫块设置在定子铁心的定子齿两端，绕组缠绕在定子垫块和定子齿的外表面，定子垫块可以提高电机绕组切割磁感线的有效长度，同时还具有聚四氟乙烯材料耐高温、抗酸抗碱、摩擦系数低等特性，在兼顾电气绝缘的同时，还可以满足各种恶劣工作环境的要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种永磁电机，尤其涉及一种定子上装有绝缘垫块的外转子永磁电动机，属于电动机类。
技术介绍
外转子永磁电动机的转矩密度是其一项重要性能指标，以一款转速为120rpm、外径为300mm的外转子永磁电动机为例，电机使用锂电池接整流桥来提供3相交流输入。电机需要在尽可能小的重量下实现不低于300Nm的转矩输出，这就要求在设计过程中尽可能提高电机本体的转矩密度。现有技术中，提高电机的转矩密度，是本领域一直渴望解决的技术问题。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种外转子永磁电动机，解决了现有技术中转矩密度有待提高的问题。本技术的技术方案如下：外转子永磁电动机，包括转子总成和定子总成，转子总成包括转子支架、转子铁心和磁钢；定子总成包括定子铁心、定子垫块和绕组，定子铁芯的定子槽内嵌入绝缘纸，定子垫块设置在定子铁心的定子齿两端，绕组缠绕在定子垫块和定子齿的外表面。所述的定子垫块包括绝缘垫、线槽挡板和绝缘纸卡，线槽挡板设置在绝缘垫的两端，绝缘垫的两侧分别设有绝缘纸卡。所述的绝缘纸卡为四个。所述的线槽挡板的两侧设有凹槽。本技术的优点效果如下：本技术通过定子垫块将定子齿部垫高，绕组线圈更长，这样就提高绕组在磁场中受力的有效长度，使电机在定子铁心叠厚相同的情况下，提供更大的转矩输出，从而提高电机的功率密度。附图说明图1是外转子永磁电机的结构示意图。图2是图1的A-A剖视图。图3是本技术定子垫块的结构示意图。图4是定子铁心的结构示意图。图5a、5b是本技术定子垫块的原理示意图。图中，1、转子支架，2、转子铁心，3、磁钢，4、定子铁心，5、定子垫块，6、绕组，7、绝缘垫，8、线槽挡板，9、绝缘纸卡，10、定子齿，11、定子槽。具体实施方式实施例如图所示，外转子永磁电动机，包括转子总成和定子总成，转子总成包括转子支架1、转子铁心2和磁钢3；定子总成包括定子铁心4、定子垫块5和铜线绕组6，定子铁心的定子槽11内嵌入绝缘纸，定子垫块5设置在定子铁心的定子齿10两端，绕组6缠绕在定子垫块和定子齿的外表面。所述的定子垫块包括绝缘垫7、线槽挡板8和绝缘纸卡9，线槽挡板8设置在绝缘垫7的两端，线槽挡板8的两侧设有凹槽，绝缘垫7的两侧分别设有绝缘纸卡9。为了降低电机重量，转子支架1部分使用密度较低的铝合金；转子铁心2使用S10C结构钢，该材质磁导率和结构强度都很高，可以在较薄的情况下满足转子磁路的导磁需要，磁钢3使用高牌号的烧结钕铁硼，使用AB胶粘在转子铁心2上，转子通过压装方式固定在转子支架1中；整个定子使用常温固化的环氧树脂进行绝缘封装。定子垫块的安装过程中，首先在定子槽11内嵌入绝缘纸，然后将绝缘垫7压装在定子齿10的两端，并用绝缘纸卡9的四个爪将绝缘纸卡住，安装完垫块之后在绝缘垫7上绕线，当绕满一个定子齿10后，通过绕组端部线槽挡板8上面的凹槽将绕组端部挂住，再转到下一齿继续绕线。本技术的原理如下：由于定子垫块5将定子齿部垫高，绕组6线圈更长，这样就提高绕组6在磁场中受力的有效长度，使电机在定子铁心4叠厚相同的情况下，提供更大的转矩输出，从而提高电机的功率密度，定子垫块的原理示意图见图5a、5b。绕组受力公式为F=BIL，其中B为气隙磁密，I为绕组电流有效值，L为绕组垂直于气隙磁场和运动方向的有效长度，在气隙磁密B和绕组电流I不变的情况下，提高磁场中绕组有效长度L，可以达到提高绕组受力的目的，如图5a、5b所示，未使用垫块时，定子铁心叠厚为50mm、绕组有效长度L为50mm；使用定子垫块后，定子铁心叠厚50mm，绕组有效长度L1为54mm。本技术以应用到外径300mm的外转子永磁电动机为例，电机使用锂电池供电，定子垫块安装在交流电机定子齿部，起绝缘和支撑绕组的作用，垫块熔点约为327℃，沸点为400℃，定子垫块使用温度最高达到250℃。垫块不粘附于电机定子，主要应用在集中绕组电机，通过电机绕组直接将其缠绕在定子上，电气绝缘性能可达1500V电压。外转子电机在冷却条件满足要求的情况下，可以使用不超过1500V的电池。定子垫块可以提高电机绕组切割磁感线的有效长度，同时还具有聚四氟乙烯材料耐高温、抗酸抗碱、摩擦系数低等特性，在兼顾电气绝缘的同时，还可以满足各种恶劣工作环境的要求。以上所述是本技术的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本技术技术方案基础上的等效变换，均属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
外转子永磁电动机，包括转子总成和定子总成，转子总成包括转子支架、转子铁心和磁钢；其特征在于定子总成包括定子铁心、定子垫块和绕组，定子铁芯的定子槽内嵌入绝缘纸，定子垫块设置在定子铁心的定子齿两端，绕组缠绕在定子垫块和定子齿的外表面。

【技术特征摘要】
1.外转子永磁电动机，包括转子总成和定子总成，转子总成包括转子支架、转子铁心和磁钢；其特征在于定子总成包括定子铁心、定子垫块和绕组，定子铁芯的定子槽内嵌入绝缘纸，定子垫块设置在定子铁心的定子齿两端，绕组缠绕在定子垫块和定子齿的外表面。
2.根据权利要求1所述的外转子永磁电动机，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永生，高存强，许守骏，马国成，刘俭佳，
申请(专利权)人：沈阳航天新光集团有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21