无需漆包线制作的内转子电机定子制造技术

本发明专利技术公开了一种无需漆包线制作的内转子电机定子，属于电机技术领域，包括：定子盘1、绕组2、永磁环4，特征是：定子采用双面印刷电路板制成头尾都留在外侧的若干个铜箔线圈串联连接组成绕组2，在高真空超低温状态下，用粉末冶金法将绕组用填料3密封包装、经过真空热压、高温烧结、老化处理制成，使绕组2在定子内永远保持高真空状态，以及超低温和高温记忆痕迹，置备组成电机时发挥超导效应；其中，利用磁浮环4的磁浮作用，可使转子与定子的间隙控制到最小限度、配合印刷电路板绕组制成的超薄型定子，大幅度提高了电机效率，可达95％以上，而且，耐高温、防潮抗腐，可以方便地增加超薄型定子叠片数量，制造大功率的叠加型无需漆包线的内转子电动机和发电机。

【技术实现步骤摘要】
无需漆包线制作的内转子电机定子
本专利技术涉及电机
，为一种无需漆包线制作的内转子电机定子，采用双面印刷电路板制成，特别涉及一种功率可以叠加的无铁芯线圈和无漆包线的永磁内转子电动机或发电机的定子。
技术介绍
现有技术中的无铁芯线圈永磁电机，例如中国专利公告号，CN102035331A中公开了一种多中心无铁芯线圈的永磁电机，由于没有采用高温超导材料和无漆包线的定子，效率不够理想，达不到95％的水平。
技术实现思路
本专利技术目的是克服上述缺陷，采用一种无需漆包线制作的内转子电机定子的技术方案来实现。一种无需漆包线制作的内转子电机定子，包括：定子盘1和盘内的绕组2、磁浮环4、传感器6通过填料3密封包装，由导线5引出，以及设置的若干个圆孔101构成，特征是：定子盘1中的绕组2，采用双面印刷电路板制成，根据所配电机的功率和电流大小计算决定铜箔线条的宽度和厚度，按照所配电机转子中单个永磁体的面积决定线圈面积大小，将印刷电路板刻制成若干个铜箔线圈形状，每个线圈与线圈之间串联连接围成一圈，组成头尾都留在外侧的一相单片绕组，在高真空低温状态下喷涂纳米绝缘涂层，再由a、b、c三组单片绕组按120°移相角度层叠定位，经过真空干燥处理，制成统一定型的三相绕组2，或者六组单片绕组按60°移相角度层叠定位，统一定型粘合制成六相绕组2，用粉末冶金法，在高真空超低温状态下用填料3密封包装，经过去磁固化、真空压制、高温烧结、老化处理制成制成定子盘1，使印刷电路板铜箔绕组在定子盘内永远保持高真空状态，以及超低温和高温记忆痕迹，置备组成电机时发挥超导效应；其中，绕组2内圈设置磁浮环4作为间隙定位装置，利用同性相斥的磁浮力作用，使定子与转子之间的间隙控制在最小限度，配合印刷电路板制成的超薄型定子，大幅度提高了电机效率，可达95％以上，而且，耐高温、防潮抗腐的定子盘1可以根据电机功率需要方便地增加超薄型定子叠片数量，制造大功率的叠加型无需漆包线的内转子电动机或发电机。所述定子盘1由两种方法制成：1、应用模具，将绕组2和永磁环4放入模具内中心定位以后、在高真空、干燥和超低温状态下注入填料3、通过压实、固化、烧结成型，脱模以后经过平磨去毛刺、老化处理后抛光、真空喷涂金属保护层而成。2、采用粉末冶金法，将绕组2和永磁环毛坯放入模具内中心定位以后、真空注入无磁性的纳米金属粉末，在高真空条件下进行热压烧结成型，脱模以后经过平磨去毛刺、老化处理、抛光、磁浮环4充磁而成；加工好的定子形状为圆环型片状体，坚固若钢、防潮抗腐。所述磁浮环4作为间隙定位装置，在电机制造中，将磁浮环4的Z极面对转子盘中永磁体边余量的Z极面，磁浮环的S极面对另一转盘中的永磁体边余量的S极面，利用磁场同性相斥的关系，选择设置磁浮环4的磁场强度大小可以决定定子与转子之间的间隙大小、使定子做的很薄，根据电机功率大小，间隙可在0、02ヘ0、45mm的范围内选择，工作效率可达到95％以上。所述填料3为：小于40目的无磁性的主金属粉末，主金属粉末可以为高硅铝合金粒子或奥氏体无磁性不锈钢粒子，掺杂微量的钛或硅或铝或镍等粒子中的任何一种或二种，掺杂微量的比例可在0.03ヘ15％的范围之内选择，同时掺入纳米固化粉末或粘结剂均匀挥搅而成。所述去磁固化为，采用永磁体制成压模的模具压盘，在压盘顺时针旋转压实填料3的同时，已经将填料内仅有的微量磁原子吸引成竖立顺磁序排列，经过固化后烧结成型，有利于发挥超导效应。所述老化处理是将制成的定子盘1放入电烘箱内升温到双面印刷线圈板的额定耐温温度后自然冷却，恢复到常温状态；再放入制冷箱内制冷到印刷线圈板的额定耐低温温度后自然恢复，经过上述冷/热老化处理以后，使定子盘1能够在额定温范围内正常运行，不会变形或开裂而引起电机内部间隙漂移，造成外转子转盘与定子盘平面刮擦。所述传感器6为霍尔元件或热敏电阻或者红外线传感器，根据不同类型的电机需要可选择设置一种或两种，选择设置为霍尔元件时：设置在定子盘1中面对永磁体的位子上或主轴外侧，作为转速传感器，采集到的信号由导线传递给控制器内的CPU系统，随机检测控制电机的实际工作状态，确保运行安全，并且可以联网远程自动化监控、记录电机的实际运行状态和数据，实现大数据自动化监控和控制。所述制成头尾都留在线圈外侧的绕组2为：根据电机的功率和电流大小决定铜箔线条的宽度和厚度；从印刷电路板正面中端圆点505开始顺时针从内到外起刻制成铜箔线圈形状，绕组头507在外侧，从印刷电路板反面中端圆点506开始逆时针从内到外起刻制成铜箔线圈形状，绕组尾508在外侧，绕组中圆点505和圆点506中心开孔焊接连通，使得印刷电路板正面与反面铜箔线圈连接起来，形成一个绕组线头507和线尾608都在外侧的线圈，避免线圈头端留在叠层里面的缺陷，若干个铜箔线圈围成一圈，每个线圈与线圈之间串联连接，组成头尾都留在外侧的一相单片绕组，在高真空低温状态下喷涂纳米绝缘涂层，将定子做的很薄，既节约空间又提高线圈绝缘质量，而且耐高温，防潮抗腐。有益效果：印刷电路板制造的需漆包线制作的外转子电机定子与现有技术相比具有以下优点：1、无漆包线定子大幅度地节省原材料，实现了体积小、量重轻、成本低、质量好、耐高温、效率高，采用粉末冶金真空热压工艺，可以自动流水线作业，大批量生产进一步降低成本。2、印刷电路板制造的定子能够做的很薄，既节约空间又提高绝缘质量。3、利用磁浮环4作为间隙定位装置，使电机间隙做到最小限度，制成效率可达到95％以上的高效率电机。4、耐高温耐腐蚀防氧化适应在海水中使用，特别适应在潜艇和轮船中或飞行器中或制作海上大型风力发电机中使用。附图说明附图1、一种无需漆包线制作的内转子电机定子1的结构剖面正视示意图。附图2、一种无需漆包线制作的内转子电机定子1的结构剖面俯视示意图。附图3、一种无需漆包线制作的内转子电机定子2的结构俯视示意图。附图4、一种无需漆包线制作的内转子电机定子2的结构正视示意图。附图5、一种无需漆包线制作的内转子电机定子2的结构背视示意图附图6、一个双面印刷电路板制成铜箔线圈的结构示意图。具体实施方式以下实施例并不构成对本专利技术保护范围的任何限止。实施例：附图1、一种无需漆包线制作的内转子电机定子1的结构剖面俯视示意图。作为优选，图中：1.定子盘，101.圆孔，2.绕组，3.填料，4.磁浮环，5.导线，6.传感器，201.移相角度层叠定位，将a、b、c三组印刷电路板单片绕组按120°移相角度层叠定位固定。实施例：附图2、一种无需漆包线制作的内转子电机定子1的结构剖面正视示意图。作为优选，图中：1.定子盘，101.圆孔，2.绕组，3.填料，4.磁浮环，5.导线，6.传感器，其中填料3采用为高硅钛铝合金粒子。实施例：图3、一种无需漆包线制作的内转子电机定子2的结构俯视示意图。作为优选，图中：1.定子盘，101.圆孔，2.绕组，3.填料，4.磁浮环，5.导线，201.移相角度层叠定位，将a、b、c三组印刷电路板单片绕组按120°移相角度层叠定位固定，填料3采用为高硅钛铝合金粒子。实施例：图4、一种无需漆包线制作的内转子电机定子2的结构正视示意图。作为优选，图中：1.定子盘，101.圆孔，2.绕组，3.填料，4.磁浮环，5.导线，其中，填料3采用奥氏体不锈钢合金粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无需漆包线制作的内转子电机定子，包括：定子盘(1)和盘内的绕组(2)、磁浮环(4)、传感器(6)通过填料(3)密封包装，由导线(5)引出，以及设置的若干个圆孔(101)构成，特征是：定子盘(1)中的绕组(2)采用双面印刷电路板制成，根据所配电机的功率和电流大小计算决定铜箔线条的宽度和厚度，按照所配电机转子中单个永磁体的面积决定线圈面积大小，将印刷电路板刻制成若干个铜箔线圈，每个线圈与线圈之间串联连接围成一圈，组成头尾都留在外侧的一相单片绕组，在高真空低温状态下喷涂纳米绝缘涂层，再由a、b、c三组单片绕组按120°移相角度层叠定位，经过真空干燥处理，制成统一定型的三相绕组(2)，或者六组单片绕组按60°移相角度层叠定位，统一定型粘合制成六相绕组(2)，用粉末冶金法，在高真空超低温状态下用填料(3)密封包装，经过去磁固化、真空压制、高温烧结、老化处理制成，使印刷电路板铜箔绕组在定子内永远保持高真空状态，以及超低温和高温记忆痕迹，置备组成电机时发挥超导效应；其中在绕组内周设置一圈磁浮环(4)，作为间隙定位装置，利用同性相斥的磁浮力作用，使定子与转子之间的间隙控制在最小限度，配合印刷电路板制成的超薄型定子，大幅度提高了电机效率，可达95％以上，而且，耐高温、防潮抗腐的超薄型定子盘(1)可以根据电机功率需要方便地增加定子叠片数量，制造大功率的叠加型无需漆包线的内转子电动机或发电机。...

【技术特征摘要】
1.一种无需漆包线制作的内转子电机定子，包括：定子盘(1)和盘内的绕组(2)、磁浮环(4)、传感器(6)通过填料(3)密封包装，由导线(5)引出，以及设置的若干个圆孔(101)构成，特征是：定子盘(1)中的绕组(2)采用双面印刷电路板制成，根据所配电机的功率和电流大小计算决定铜箔线条的宽度和厚度，按照所配电机转子中单个永磁体的面积决定线圈面积大小，将印刷电路板刻制成若干个铜箔线圈，每个线圈与线圈之间串联连接围成一圈，组成头尾都留在外侧的一相单片绕组，在高真空低温状态下喷涂纳米绝缘涂层，再由a、b、c三组单片绕组按120°移相角度层叠定位，经过真空干燥处理，制成统一定型的三相绕组(2)，或者六组单片绕组按60°移相角度层叠定位，统一定型粘合制成六相绕组(2)，用粉末冶金法，在高真空超低温状态下用填料(3)密封包装，经过去磁固化、真空压制、高温烧结、老化处理制成，使印刷电路板铜箔绕组在定子内永远保持高真空状态，以及超低温和高温记忆痕迹，置备组成电机时发挥超导效应；其中在绕组内周设置一圈磁浮环(4)，作为间隙定位装置，利用同性相斥的磁浮力作用，使定子与转子之间的间隙控制在最小限度，配合印刷电路板制成的超薄型定子，大幅度提高了电机效率，可达95％以上，而且，耐高温、防潮抗腐的超薄型定子盘(1)可以根据电机功率需要方便地增加定子叠片数量，制造大功率的叠加型无需漆包线的内转子电动机或发电机。2.根据权利要求1所述一种无需漆包线制作的内转子电机定子，特征是：所述定子盘(1)由两种方法制成：1、应用模具，将绕组(2)和磁浮环(4)放入模具内中心定位以后、在高真空、干燥和超低温状态下注入填料(3)通过压实、固化、烧结成型，脱模以后经过平磨去毛刺、老化处理后抛光、真空喷涂金属保护层而成。3.根据权利要求2所述一种无需漆包线制作的内转子电机定子，特征是：所述定子盘(1)采用粉末冶金法，将绕组(2)和磁浮环毛坯放入模具内部中心定位以后、真空注入无磁性的纳米金属粉末，在高真空条件下进行热压烧结成型，脱模以后经过平磨去毛刺、老化处理、抛光、磁浮环(4)充磁而成；加工好的定子形状为圆环型片状体，坚固若钢、防潮抗腐。4.根据权利要求1所述一种无需漆包线制作的内转子电机定子，特征是：所述磁浮环(4)作为间隙定位装置，在电机制造中，将磁浮环(4)的Z极面对转子盘中永磁体边余量的Z极面，磁浮环的S极面对另一转盘中的永磁体边余量S极面，利用磁场同性相斥的关系，选择设置磁浮环(4)的磁场强度大小可以决...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国祥，陈国宝，陈鸿雁，
申请(专利权)人：陈国宝，杭州爱纬斯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33