一种磁热隔离型定子结构及电机制造技术

本发明专利技术公开了一种磁热隔离型定子结构及电机，其中磁热隔离型定子结构包括：定子轭以及若干定子齿。其中，定子轭与转子相互套设；定子齿包括安装定子齿和隔离定子齿，安装定子齿和隔离定子齿交替排设在定子轭的靠近转子一侧的周向壁面上；任一定子齿朝向转子一侧凸出设置；安装定子齿外周绕设有绕组线圈；隔离定子齿上具有若干隔离槽，隔离槽由靠近转子一侧向远离转子一侧凹陷设置，隔离槽的槽底伸入定子轭内。实现了绕组相间热场隔离，从而实现电机故障运行时，相间热隔离的效果。此外，还有效地降低绕组相间互感，增大绕组自感，从而实现屏蔽故障绕组短路磁场对正常绕组磁性能的影响，进一步提升电机故障运行时绕组相间电磁场隔离的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种磁热隔离型定子结构及电机
本专利技术涉及电机磁热隔离
，具体涉及一种磁热隔离型定子结构及电机。
技术介绍
永磁电机具有很好的机械特性，转矩特性优异，分数槽集中绕组永磁电机以其高效率、高转矩密度、紧凑端部空间的优点。保证永磁电机定位转矩小、转矩波动小。被广泛应用在空间紧凑的直接驱动场合，在上述的应用场合中，永磁电机作为重要的动力来源，其对电机容错能力要求较高。因此，采用分数槽集中绕组电机具有绕组间互感低的特点，以及绕组相间电磁隔离的能力，保证在电机容错性能要求高的航空、航天、航海等军事工业领域以及电动汽车等民用领域得到广泛应用。中国专利文献CN108880009A公开了一种不等齿永磁力矩电机的定子，定子主体包括：电枢齿、辅助齿、定子轭和电枢绕组。其中，电枢绕组套设于电枢齿上；辅助齿上不套设电枢绕组；电枢齿和辅助齿交替设置在定子轭内圆中。上述的不等齿结构中，具有电枢齿的齿磁密高于辅助齿，从而可以实现电枢齿在齿部磁密的最大化，实现简化绕线工艺的同时提高了槽满率。但是，上述的电机结构在使用过程中，若一个绕设在电枢齿上的绕组发生短路故障时，故障绕组处产生大量的热量将会传递至临近的其他正常绕组，导致正常的绕组绝缘也将损坏，致使电机结构的故障由一个电枢绕组蔓延至整个电机，导致电机烧毁损害，无法实现容错运行。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题在于：现有技术中的电机结构由于绕设在电枢齿上的任一绕组发生短路等现象时，其余绕组均将受到影响，导致电机烧毁损害，无法实现容错运行。<br>为此，本专利技术提供一种磁热隔离型定子结构，包括：定子轭，与转子相互套设；若干定子齿，所述的定子齿包括安装定子齿和隔离定子齿，所述安装定子齿和所述隔离定子齿交替排设在所述定子轭的靠近所述转子一侧的周向壁面上；任一所述定子齿朝向所述转子一侧凸出设置；所述安装定子齿外周绕设有绕组线圈；所述隔离定子齿上具有若干隔离槽，所述隔离槽由靠近所述转子一侧向远离所述转子一侧凹陷设置，所述隔离槽的槽底伸入所述定子轭内。可选地，上述的磁热隔离型定子结构，所述隔离定子齿与所述定子轭一体设置。可选地，上述的磁热隔离型定子结构，所述隔离槽的槽口设置在靠近所述转子一侧的端面；所述隔离槽的槽深方向沿磁热隔离型定子结构的径向方向延伸设置。可选地，上述的磁热隔离型定子结构，还包括填充件，所述填充件填充于所述隔离槽内。可选地，上述的磁热隔离型定子结构，所述定子轭在所述安装定子齿的安装一侧设有安装槽，所述安装定子齿的齿根固定安装在所述安装槽内。可选地，上述的磁热隔离型定子结构，所述安装槽沿所述定子轭的母线方向贯穿所述定子轭的两端面。可选地，上述的磁热隔离型定子结构，所述安装槽与所述安装定子齿之间设有绝缘导热层。可选地，上述的磁热隔离型定子结构，所述安装定子齿为取向硅钢，所述硅钢的取向方向与所述定子径向方向同向设置。可选地，上述的磁热隔离型定子结构，所述安装定子齿和所述隔离定子齿沿所述定子轭的周向方向依次间隔排布。一种电机，包括：上述的磁热隔离型定子结构以及转子，与所述定子轭相互套设连接；其中，所述转子套设在所述磁热隔离型定子结构外；或所述转子套设在所述磁热隔离型定子结构内。可选地，上述的电机，所述转子包括：转子铁芯和转轴，所述转轴与所述转子铁芯固定连接，所述转子铁芯与所述定子轭配合套设；以及若干磁钢，所述磁钢限位固定在所述转子铁芯朝向所述定子轭的一侧壁面上。本专利技术提供的技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的磁热隔离型定子结构，包括：定子轭以及若干定子齿。其中，定子轭与转子相互套设；所述的定子齿包括安装定子齿和隔离定子齿，所述安装定子齿和所述隔离定子齿交替排设在所述定子轭的靠近所述转子一侧的周向壁面上；任一所述定子齿朝向所述转子一侧凸出设置；所述安装定子齿外周绕设有绕组线圈；所述隔离定子齿上具有若干隔离槽，所述隔离槽由靠近所述转子一侧向远离所述转子一侧凹陷设置，所述隔离槽的槽底伸入所述定子轭内。此结构的磁热隔离型定子结构，安装定子齿、隔离定子齿以及隔离槽的设置，显著地提升磁热隔离型定子结构不同相绕组之间的热阻，实现绕组相间热场隔离，从而实现电机故障运行时，相间热隔离的效果。此外，安装定子齿、隔离定子齿以及隔离槽的设置，还能有效地降低绕组相间互感，增大绕组自感，从而实现屏蔽故障绕组短路磁场对正常绕组磁性能的影响，提升电机容错运行能力，进一步提升电机故障运行时绕组相间电磁场隔离的效果。如当一相绕组发生短路故障时，隔离定子齿上隔离槽的设置，隔离槽将故障绕组与其他正常绕组相互隔离，具体来说，线圈短路产生的热量将会传递到隔离定子齿上；在隔离定子齿沿定子直径方向相接的分别是转子以及定子轭，由于转子一侧形成有气隙，空气作为热的不良导体将热量朝向定子轭一侧传输；在隔离齿沿圆周方向相接的是安装定子齿以及隔离定子齿，由于隔离定子齿上隔离槽的设置，由于隔离槽内介质与定子轭的热导率的差异，隔离槽两侧的热量相互隔离，同时，所述隔离槽的槽底伸入所述定子轭内，进一步保证故障产生的热量与正常绕组一侧相互隔离。此外，还能保证短路磁场不影响正常相磁场，满足电机容错性能的要求。2.本专利技术提供的磁热隔离型定子结构，所述隔离定子齿与所述定子轭一体设置。上述隔离定子齿与定子轭一体，简化安装操作，仅需在加工定子轭时，直接加工隔离定子齿以及隔离定子齿的隔离槽即可。3.本专利技术提供的磁热隔离型定子结构，所述隔离槽的槽口设置在靠近所述转子一侧的端面；所述隔离槽的槽深方向沿所述定子轭的径向方向延伸设置。此结构的磁热隔离型定子结构，隔离槽的设置进一步在圆周向方向将正常的绕组与不正常的绕组相互隔离，进一步提高隔离定子齿的隔热隔磁的能力。4.本专利技术提供的磁热隔离型定子结构，还包括填充件，所述填充件填充于所述隔离槽内。此结构的磁热隔离型定子结构，通过填充件填充在隔离槽内一方面实现强化对隔离槽两侧的隔离定子齿相互隔离，另一方填充件改变填充于隔离槽内不同的介质，如填充热导率相较于空气更低的介质，进一步降低隔离槽内介质的导热能力，保证隔离槽隔磁隔热能力。5.本专利技术提供的磁热隔离型定子结构，所述定子轭在所述安装定子齿的安装一侧设有安装槽，所述安装定子齿的齿根固定安装在所述安装槽内。此结构的磁热隔离型定子结构，可以先将线圈绕设在安装定子齿上，而后通过将安装定子齿的齿根插设在安装槽内进行组装，也可以将安装定子齿安装在安装槽内，再进行绕组的绕设固定，从而，上述通过安装槽的设置，在提升绕设绕组的灵活性的同时，进一步提高安装定子齿与隔离定子齿之间绕组绕设的槽满率。6.本专利技术提供的磁热隔离型定子结构，所述安装槽与所述安装定子齿之间设有绝缘导热层。此结构的磁热隔离型定子结构，通过绝缘导热层的设置，减小安装定子齿与安装槽在安装过程中产生的装配气隙，从而安装定子齿上的热量可以直接向定子轭一侧传输，实现降低安装定子齿向定子轭一侧的传热阻隔。附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁热隔离型定子结构，包括：/n定子轭(11)，与转子相互套设；/n若干定子齿，所述的定子齿包括安装定子齿(12)和隔离定子齿(13)，所述安装定子齿(12)和所述隔离定子齿(13)交替排设在所述定子轭(11)的靠近所述转子一侧的周向壁面上；任一所述定子齿朝向所述转子一侧凸出设置；所述安装定子齿(12)外周绕设有绕组线圈(14)；/n其特征在于，所述隔离定子齿(13)上具有若干隔离槽(131)，所述隔离槽(131)由靠近所述转子一侧向远离所述转子一侧凹陷设置，所述隔离槽(131)的槽底伸入所述定子轭(11)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁热隔离型定子结构，包括：
定子轭(11)，与转子相互套设；
若干定子齿，所述的定子齿包括安装定子齿(12)和隔离定子齿(13)，所述安装定子齿(12)和所述隔离定子齿(13)交替排设在所述定子轭(11)的靠近所述转子一侧的周向壁面上；任一所述定子齿朝向所述转子一侧凸出设置；所述安装定子齿(12)外周绕设有绕组线圈(14)；
其特征在于，所述隔离定子齿(13)上具有若干隔离槽(131)，所述隔离槽(131)由靠近所述转子一侧向远离所述转子一侧凹陷设置，所述隔离槽(131)的槽底伸入所述定子轭(11)内。


2.根据权利要求1中所述的磁热隔离型定子结构，其特征在于，所述隔离定子齿(13)与所述定子轭(11)一体设置。


3.根据权利要求1中所述的磁热隔离型定子结构，其特征在于，所述隔离槽(131)的槽口设置在靠近所述转子一侧的端面；所述隔离槽(131)的槽深方向沿磁热隔离型定子结构的径向方向延伸设置。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的磁热隔离型定子结构，其特征在于，还包括填充件，所述填充件填充于所述隔离槽(131)内。


5.根据权利要求1中所述的磁热隔离型定子结构，其特征在于，
所述定子轭(11)在所述安装定子齿(12)的安装一侧设有安装槽(111)，所述安装定子齿(12)的齿根固定安装在所述安装槽(111)内。

【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，范涛，温旭辉，李晔，王佐梁，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11