锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机制造技术

本发明专利技术涉及电机技术领域，具体地说是一种锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，包括机壳及设置于机壳内的定子铁芯与转子，所述机壳两端分别连接一个端盖，转轴通过轴承转动支承于端盖上，其特征是：所述定子铁芯有两组，每组定子铁芯均包括位于第一端的定子轭部和位于第二端的定子齿部，两组定子铁芯的定子轭部的端面相互贴合，在定子轭部的周向表面有定位环，两组定子铁芯利用定位环设置于机壳内；每组定子铁芯的定子齿部的端面均形成定子锥形面，每组定子铁芯均配合设置一个转子。采用该电机能有效提高电机生产装配的效率，同时还可以提高电机的使用效率。

Axial double loop magnetic field permanent magnet synchronous motor with conical air gap

The invention relates to the technical field of motor, in particular to a conical axial air gap double loop magnetic field of permanent magnet synchronous motor, including the stator core and rotor casing and is arranged in the shell, the two ends of the casing are respectively connected with a rotating shaft through the bearing end cover, rotatably supported on the end cover, which is characterized by: the stator core has two groups, each group of stator core includes the stator tooth part is positioned on the first side of the stator yoke and the second end, two groups of stator core stator yoke end face contact with each other, in the circumferential surface of the stator yoke, a positioning ring, the stator iron core with positioning ring is arranged in the shell two end of each group; the stator core, stator teeth are formed stator conical surface, each stator core with a rotor. The use of the motor can effectively improve the efficiency of the motor production and assembly, and can also improve the efficiency of the motor.

【技术实现步骤摘要】
锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机
本专利技术涉及电机
，具体地说是一种锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机。
技术介绍
永磁同步电机具有效率高，出力高，速度可调，动态性能好，可靠性高等优点。但是，现有的永磁电机，磁钢往往布置在定子铁芯内膛，因受空间限制，必须选用“磁能积”高，体积小的稀土磁钢。这种磁钢因含有稀土元素釤或钕(钐钴磁钢或钕铁硼磁钢)价格十分昂贵，而且资源有限。(当然，外转子型电机，也可以把磁钢布置在定子铁芯外围，但是同样受外径限制)。空间限制和成本的高昂，极大地限制了永磁同步电机的发展和适用范围。专利号为201420685869.x的技术专利很好地解决了上述传统永磁电机的缺憾，并且进一步提高了效率，降低了成本。但是，随着对专利技术生产实践的深入，申请人发现：1、定子铁芯分体独立存在于机壳内，虽然后面有固定工序，但是事先需要预定位，费时费力；2、铁芯由冲片叠制成，但是“叠压”和“紧固成型”等非机械操作，占时较多，影响批量生产。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，采用该电机能有效提高电机生产装配的效率，同时还可以提高电机的使用效率。按照本专利技术的技术方案：一种锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，包括机壳及设置于机壳内的定子铁芯与转子，所述机壳两端分别连接一个端盖，转轴通过轴承转动支承于端盖上，其特征是：所述定子铁芯有两组，每组定子铁芯均包括位于第一端的定子轭部和位于第二端的定子齿部，两组定子铁芯的定子轭部的端面相互贴合，在定子轭部的周向表面有定位环，两组定子铁芯利用定位环设置于机壳内；每组定子铁芯的定子齿部的端面均形成定子锥形面，每组定子铁芯均配合设置一个转子，所述转子具有与定子锥形面吻合的转子锥形面，并在定子锥形面与转子锥形面间形成锥形气隙；所述转子包括间隔布置的导磁体及磁钢，相邻两个磁钢的极性不同；两个转子均固定安装于转轴上，在两个转子上均交错布置极性不同的磁钢，并且两个转子上轴向相对的磁钢的极性不同；每个所述定子铁芯的每个定子齿部上均设有定子绕组，两组定子铁芯上的定子绕组之间通过定子轭部相间隔。所述定子铁芯为卷绕式铁芯。定子铁芯的锥形面为内锥面或外锥面，相配合时转子的转子锥形面则为外锥面或内锥面。所述定子齿部包括邻近定子轭部的直线段和远离定子轭部的锥齿段；所述定子绕组包括绕组骨架及绕制于绕组骨架上的导线；在每个定子齿部的直线段上均套装定子绕组，且定子绕组的轴线与转轴相平行。所述磁钢的横断面包括靠近转子中心的径向内端、靠近转子边缘的径向外端、位于径向内端与径向外端间的第一侧边和第二侧边，其中径向内端的宽度大于径向外端的宽度。所述导磁体的横断面呈扇形，纵断面呈斜楔形；在导磁体的第一端有装配面，在导磁体的第二端有连接面，并且在连接面与导磁体第二端的端面间有台阶；安装时所述装配面与连接面均平行于转轴的轴线，若干个导磁体与磁钢间隔设置形成一个转子锥形体，在转子锥形体的第一端有定位盖，定位盖的边缘设置垂直于定位盖的定位套，所述定位套套在装配面上；在转子锥形体的第二端有定位环，所述定位环套在连接面上。在所述转轴与转子间有轴套，所述轴套靠近转子锥形体第二端的一端设置沿轴套的径向向外延伸的轴套环，所述轴套环的外径b2大于连接面的直径b1；在所述轴套上设置轴向的定位槽，所述导磁体靠近转轴的一侧位于所述定位槽内。所述定位环固定在两个定子铁芯的定子轭部上，安装时，将带有定子绕组的定子铁芯利用定位环与机壳内壁的过盈配合将定子铁芯固定于机壳内；所述定位环的轴向尺寸a2小于定子轭部的轴向尺寸a1。在定子铁芯与机壳之间填以导热胶粘剂。所述定子轭部的两端沿定子铁芯的轴向向外延伸，形成若干个相互平行的所述定子齿部，所述定子齿部沿定子铁芯的圆周方向均匀布置，相邻的定子齿部间为定子槽部，所述定子锥形面由若干个定子齿部的外端面形成。所述锥型气隙的锥度为30°~120°。所述锥型气隙的锥度为45°~90°。专利技术的技术效果在于：本专利技术产品通过针对现有产品的不足进行技术改进，在机壳内设置两组定子铁芯，每组定子铁芯均通过冲裁-卷绕一体机卷制而成，同时将两组定子铁芯背靠背放置，两组定子铁芯分别与两端的锥形转子形成独立的“子电机”，两套“子电机”并用时，可以根据电源的条件，并联或串联使用。具体地说，本申请还具有如下特点：1、磁钢由定子铁芯的内膛移动到定子铁芯两端的锥面内，定子铁芯内的空间得到释放。2、位于定子铁芯与转子之间的锥型气隙代替了原来的平面气隙，增加了导磁面积。3、定子铁芯的冲齿和卷绕成一体，代替了原来的叠压分块形式。解决了原先定子铁芯的松散、分度和定位的困难，降低了电磁振动的噪音。4、两个定子轭部背靠背紧密贴合，与转子一起形成轴向双回路磁场结构，组成同轴联接的两个子电机。根据负载情况，可以双电机运转也可以单电机运转。在使用闭环调速系统时，一端作为电动机，另一端可以作为测速发动机代替反馈原件。本专利覆盖具有公共“轭部端”的一体卷绕定子。5、定位环的设计，既可以定位定子铁芯，又支撑起定子绕组的空间。6、轴向缠绕于定子齿部上的独立的定子绕组，使导线得到完美的利用，节省了铜材，减低了电热损耗，提高了电机效率。7、具有导热功能的胶粘剂有利于电机散热。8、转子包括磁钢和导磁体，磁钢和导磁体之间带有角度（即径向内端的宽度大于径向外端的宽度）的结合，极大地提高了转子高速旋转时的结合强度。附图说明图1为本专利技术第一种实施方式的结构示意图。图2为本专利技术第二种实施方式的结构示意图。图3为转子与转轴的安装示意图。图4为图3A-A视图。图5为磁钢的结构图。图6为导磁体的结构图。图7为两组定子铁芯示意图。图8为在两组定子铁芯的绕组外面安装定位环后的示意图。图9为定子绕组骨架的结构图。图10为定子铁芯、绕组及定位环的安装示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。图1~10中，包括定子绕组1、定子铁芯2、定子锥形面21、定子槽部22、定子轭部23、定子齿部24、两个定子轭部的贴合面25、磁钢3、径向内端31、径向外端32、第一侧边33、第二侧边34、转子4、轴承5、转轴6、端盖7、机壳8、锥型气隙9、定位环10、胶粘剂11、小端环12、键13；检查导磁体14、孔141、装配面142、连接面143、定位盖15、定位套151、轴套16、轴套环161、定位槽162、紧定螺钉17、定子绕组骨架18等。如图1~10所示，一种锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，包括机壳8及设置于机壳8内的定子铁芯2与转子4，所述机壳8两端分别连接一个端盖7，转轴6通过轴承5转动支承于端盖7上，其特征是：所述定子铁芯2有两组，每组定子铁芯2均包括位于第一端的定子轭部23和位于第二端的定子齿部24，两组定子铁芯2的定子轭部23的端面相互贴合，形成贴合面25，与转子4一起形成轴向双回路结构，组成同轴联接的两个子电机。在定子轭部23的周向表面有定位环10，两组定子铁芯2利用定位环10设置于机壳8内；每组定子铁芯2的定子齿部24的端面均形成定子锥形面21，每组定子铁芯2均配合设置一个转子4，所述转子4具有与定子锥形面21吻合的转子锥形面41，并在定子锥形面21与转子锥形面41间形成锥形气隙9，确保转子4可以相对于定子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，包括机壳(8)及设置于机壳(8)内的定子铁芯(2)与转子(4)，所述机壳(8)两端分别连接一个端盖(7)，转轴(6)通过轴承(5)转动支承于端盖(7)上，其特征是：所述定子铁芯(2)有两组，每组定子铁芯（2）均包括位于第一端的定子轭部（23）和位于第二端的定子齿部（24），两组定子铁芯(2)的定子轭部（23）的端面相互贴合，在定子轭部（23）的周向表面有定位环（10），两组定子铁芯(2)利用定位环（10）设置于机壳(8)内；每组定子铁芯(2)的定子齿部（24）的端面均形成定子锥形面(21)，每组定子铁芯(2)均配合设置一个转子(4)，所述转子（4）具有与定子锥形面(21)吻合的转子锥形面（41），并在定子锥形面(21)与转子锥形面（41）间形成锥形气隙（9）；所述转子（4）包括间隔布置的导磁体（14）及磁钢（3），相邻两个磁钢（3）的极性不同；两个转子（4）均固定安装于转轴（6）上，在两个转子（4）上均交错布置极性不同的磁钢(3)，并且两个转子（4）上轴向相对的磁钢（3）的极性不同；每个所述定子铁芯(2)的每个定子齿部（24）上均设有定子绕组(1)，两组定子铁芯(2)上的定子绕组(1)之间通过定子轭部（23）相间隔。...

【技术特征摘要】
1.一种锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，包括机壳(8)及设置于机壳(8)内的定子铁芯(2)与转子(4)，所述机壳(8)两端分别连接一个端盖(7)，转轴(6)通过轴承(5)转动支承于端盖(7)上，其特征是：所述定子铁芯(2)有两组，每组定子铁芯（2）均包括位于第一端的定子轭部（23）和位于第二端的定子齿部（24），两组定子铁芯(2)的定子轭部（23）的端面相互贴合，在定子轭部（23）的周向表面有定位环（10），两组定子铁芯(2)利用定位环（10）设置于机壳(8)内；每组定子铁芯(2)的定子齿部（24）的端面均形成定子锥形面(21)，每组定子铁芯(2)均配合设置一个转子(4)，所述转子（4）具有与定子锥形面(21)吻合的转子锥形面（41），并在定子锥形面(21)与转子锥形面（41）间形成锥形气隙（9）；所述转子（4）包括间隔布置的导磁体（14）及磁钢（3），相邻两个磁钢（3）的极性不同；两个转子（4）均固定安装于转轴（6）上，在两个转子（4）上均交错布置极性不同的磁钢(3)，并且两个转子（4）上轴向相对的磁钢（3）的极性不同；每个所述定子铁芯(2)的每个定子齿部（24）上均设有定子绕组(1)，两组定子铁芯(2)上的定子绕组(1)之间通过定子轭部（23）相间隔。2.按照权利要求1所述的锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，其特征是：所述定子铁芯(2)为卷绕式铁芯。3.按照权利要求1所述的锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，其特征是：定子铁芯(2)的锥形面(21)为内锥面或外锥面，相配合时转子（4）的转子锥形面（41）则为外锥面或内锥面。4.按照权利要求1所述的锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，其特征是：所述定子齿部（24）包括邻近定子轭部（23）的直线段和远离定子轭部（23）的锥齿段；所述定子绕组（1）包括绕组骨架（18）及绕制于绕组骨架（18）上的导线；在每个定子齿部（24）的直线段上均套装定子绕组（1），且定子绕组(1)的轴线与转轴(6)相平行。5.按照权利要求1所述的锥形气隙轴向双回路磁场永磁同步电机，其特征是：所述磁钢（3）的横断面包括靠近转子（4）中心的径向内端（31）、靠近转子（4）边缘的径向外端（32）、位于径向内端（31）与径向外端（32）间的第一侧边（33）和第二侧边（34），其中径向内端（31）的宽度大于径向外端（32）的宽度。6.按照权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周焕民，
申请(专利权)人：江苏中杰澳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32