一种采用复合定子的电励磁双凸极电机制造技术

本发明专利技术公开了一种采用复合定子的电励磁双凸极电机，包括复合定子、凸极转子以及气隙。其中，复合定子沿轴向依次由左侧电枢齿定子，中间轭部定子以及右侧电枢齿定子构成，所述两个电枢齿定子均由环形电枢齿定子轭部，若干沿圆周等距间隔排列的电枢齿齿掌以及齿跟组成，集中式电枢绕组缠绕在齿跟上。中间轭部定子仅由环形铁心磁轭构成。单体环形励磁线圈放置于由左侧电枢齿定子，右侧电枢齿定子以及中间轭部定子构成的环形空腔内。凸极内转子仅由铁心构成，坚固耐用，方便实现无刷化。本发明专利技术的复合定子结构实现了电枢绕组与励磁线圈空间隔离，提高电机稳定性，具有高功率密度。作为汽车发电机，模块化的复合定子设计利于加工制作，降低电机成本。

【技术实现步骤摘要】
一种采用复合定子的电励磁双凸极电机
本专利技术涉及电机
，具体为一种采用复合定子的电励磁双凸极电机。
技术介绍
传统定子励磁型双凸极电机相比于转子励磁型双凸极电机，由于转子仅由铁心磁轭构成，无永磁体以及绕组，因此方便加工制造，鲁棒性强，可实现无刷化，尤其适合作为汽车用电动机工作在恶劣工况下。虽然定子励磁型双凸极电机结构简单，工作原理易于实现，但由于励磁绕组以及电枢绕组同时放置于相邻定子凸齿之间，势必造成二者槽面积设计空间相互受限且相互之间产生影响，一方面降低电机稳定性，另一方面无法施加较大励磁，因此用作汽车发电机这一高性能需求产品受限。如何解决励磁绕组以及电枢绕组设计空间冲突问题一直是定子励磁型双凸极电机研究的热点和难点。为解决此问题专家学者通常会拓宽或改变定子结构，但会使得电机加工制造难度增加。对此，复合电机的设计理念不仅为电机提供高自由度设计空间，同时也降低了电机加工制造复杂度，因此用于汽车发电机具有一定发展前景。为了保留双凸极电机转子结构简单特点，并且更好地用于汽车发电机领域。采用复合定子设计方式为励磁源提供多自由度设计空间，可有效提高电机调磁能力，进而发挥电机最优性能。因此，复合定子的设计具有重要的理论研究和实际应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用复合定子的电励磁双凸极电机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种采用复合定子的电励磁双凸极电机，该电机包括采用轴向夹持式复合定子，在所述复合定子内同轴设有一个凸极转子，所述复合定子与凸极转子之间设置有气隙；所述复合定子由轴向两侧的左侧电枢齿定子，右侧电枢齿定子以及用于连接二者构成磁路的中间轭部定子构成；所述左侧电枢齿定子、右侧电枢齿定子由环形电枢齿定子轭部，沿电枢齿定子轭部径向内侧间隔均匀设置的若干齿掌以及在齿掌径向内缘沿轴向延伸出的齿根构成，其中，齿掌和齿根沿圆周等距间隔设置且电枢绕组缠绕在齿根上，采用集中绕组形式；所述中间轭部定子仅由环形定子轭部铁心构成，夹在左侧电枢齿定子和右侧电枢齿定子的环形电枢齿定子轭部之间，三者外径大小一致且励磁线圈放置在三者所形成的环形空腔内；所述凸极转子由与复合定子同轴的转子铁心磁轭以及若干沿转子铁心磁轭外缘圆周方向等距间隔凸出转子铁心的转子凸极组成，转子上不放置永磁体和任何绕组优选的，所述左侧电枢齿定子以及右侧电枢齿定子上的齿掌和齿根的个数相等且每一个左侧电枢齿定子上的齿根沿圆周方向位于右侧电枢齿定子相邻齿根之间，同时每一个右侧电枢齿定子上的齿根沿圆周方向位于左侧电枢齿定子相邻齿根之间。优选的，所述左侧电枢齿定子上的齿根的轴向长度l1，右侧电枢齿定子上的齿根的轴向长度l2，左侧电枢齿定子轭部铁心轴向长度l3，右侧电枢齿定子轭部铁心轴向长度l4，中间轭部定子轴向长度l5，满足如下关系：l1=l2=l3+l4+l5。优选的，所述励磁线圈采用多匝单体环形线圈构成，磁势源的大小由施加的直流励磁电流的大小决定，可通入任意方向直流电。优选的，所述复合定子、凸极转子均由铁磁性材料构成，采用硅钢片叠压而成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的一种采用复合定子的电励磁双凸极电机，既保留双凸极电机转子结构简单特点，同时解决了励磁绕组以及电枢绕组设计空间冲突的问题，可有效提高电机调磁能力，进而发挥电机最优性能。（2）本专利技术的一种采用复合定子的电励磁双凸极电机，采用复合定子设计方式不仅为励磁源提供多自由度设计空间，可实现电枢绕组与励磁线圈的空间分离，提高了电负荷和磁负荷的独立设计余度，同时，复合定子的装配方案以及单体环形励磁线圈的放置方式简化了电机加工装配难度，有效降低了成本。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术拆分结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术提供一种技术方案：一种采用复合定子的电励磁双凸极电机，该电机包括采用轴向夹持式复合定子1，在所述复合定子1内同轴设有一个凸极转子2，所述复合定子1与凸极转子2之间设置有气隙3；参见图1，所述复合定子1由轴向两侧的左侧电枢齿定子11，右侧电枢齿定子12以及用于连接二者构成磁路的中间轭部定子13构成；参见图2，所述左侧电枢齿定子11、右侧电枢齿定子12由环形电枢齿定子轭部111/121，沿电枢齿定子轭部径向内侧间隔均匀设置的若干齿掌112/122以及在齿掌112/122径向内缘沿轴向延伸出的齿根113/123构成，其中，齿掌112/122和齿根113/123沿圆周等距间隔设置且电枢线圈14缠绕在齿根113/123上，采用集中绕组形式；所述中间轭部定子13仅由环形定子轭部铁心131构成，夹在左侧电枢齿定子11和右侧电枢齿定子12的环形电枢齿定子轭部111/121之间，三者外径大小一致且励磁线圈15放置在三者所形成的环形空腔内；所述凸极转子2由与复合定子1同轴的转子铁心磁轭21以及若干沿转子铁心磁轭21外缘圆周方向等距间隔凸出转子铁心的转子凸极22组成，转子上不放置永磁体和任何绕组。所述左侧电枢齿定子11以及右侧电枢齿定子12上的齿掌111/121和齿根112/122的个数相等且每一个左侧电枢齿定子11上的齿根112沿圆周方向位于右侧电枢齿定子12相邻齿根122之间，同时每一个右侧电枢齿定子12上的齿根122沿圆周方向位于左侧电枢齿定子11相邻齿根112之间。所述左侧电枢齿定子11上的齿根112的轴向长度l1，右侧电枢齿定子12上的齿根122的轴向长度l2，左侧电枢齿定子轭部111铁心轴向长度l3，右侧电枢齿定子轭部121铁心轴向长度l4，中间轭部定子13轴向长度l5，满足如下关系：l1=l2=l3+l4+l5。所述励磁线圈1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用复合定子的电励磁双凸极电机，其特征在于：该电机采用轴向夹持式复合定子（1），在所述复合定子（1）内同轴设有一个凸极转子（2），所述复合定子（1）与凸极转子（2）之间设置有气隙（3）；/n所述复合定子（1）由轴向两侧的左侧电枢齿定子（11），右侧电枢齿定子（12）以及用于连接二者构成磁路的中间轭部定子（13）构成；/n所述左侧电枢齿定子（11）、右侧电枢齿定子（12）由环形电枢齿定子轭部（111/121），沿电枢齿定子轭部（111/121）径向内侧间隔均匀设置的若干齿掌（112/122）以及在齿掌（112/122）径向内缘沿轴向延伸出的齿根（113/123）构成，其中，所述齿掌（112/122）以及齿根（113/123）沿圆周等距间隔设置且电枢绕组（14）缠绕在齿根（113/123）上，采用集中绕组形式；/n所述中间轭部定子（13）仅由环形定子轭部铁心（131）构成，夹在左侧电枢齿定子（11）和右侧电枢齿定子（12）的环形电枢齿定子轭部（111/121）之间，三者外径大小一致且励磁线圈（15）放置在三者所形成的环形空腔内；/n所述凸极转子（2）由与复合定子（1）同轴的转子铁心磁轭（21）以及若干沿转子铁心磁轭（21）外缘圆周方向等距间隔凸出转子铁心的转子凸极（22）组成，所述转子（2）上不放置永磁体和任何绕组。/n...

【技术特征摘要】
1.一种采用复合定子的电励磁双凸极电机，其特征在于：该电机采用轴向夹持式复合定子（1），在所述复合定子（1）内同轴设有一个凸极转子（2），所述复合定子（1）与凸极转子（2）之间设置有气隙（3）；
所述复合定子（1）由轴向两侧的左侧电枢齿定子（11），右侧电枢齿定子（12）以及用于连接二者构成磁路的中间轭部定子（13）构成；
所述左侧电枢齿定子（11）、右侧电枢齿定子（12）由环形电枢齿定子轭部（111/121），沿电枢齿定子轭部（111/121）径向内侧间隔均匀设置的若干齿掌（112/122）以及在齿掌（112/122）径向内缘沿轴向延伸出的齿根（113/123）构成，其中，所述齿掌（112/122）以及齿根（113/123）沿圆周等距间隔设置且电枢绕组（14）缠绕在齿根（113/123）上，采用集中绕组形式；
所述中间轭部定子（13）仅由环形定子轭部铁心（131）构成，夹在左侧电枢齿定子（11）和右侧电枢齿定子（12）的环形电枢齿定子轭部（111/121）之间，三者外径大小一致且励磁线圈（15）放置在三者所形成的环形空腔内；
所述凸极转子（2）由与复合定子（1）同轴的转子铁心磁轭（21）以及若干沿转子铁心磁轭（21）外缘圆周方向等距间隔凸出转子铁心的转子凸极（22）组成，所述转子（2）上不放置永磁体和任何绕组。

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志鹏，刘昌禄，徐国华，
申请(专利权)人：江苏城邦汽车配件制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32