一种定子铁芯、定子总成和低齿槽转矩的永磁同步电机制造技术

本实用新型专利技术提出了一种定子铁芯、定子总成和低齿槽转矩的永磁同步电机，所述的定子铁芯包括定子本体，定子本体具有定子内孔以及环绕定子内孔周向均匀分布的六十个定子槽，定子槽为等腰梯形槽。所述的定子总成包括三相定子绕组和前述的定子铁芯，三相定子绕组设置在定子铁芯的六十个定子槽内。所述的低齿槽转矩的永磁同步电机包括转子总成和前述的定子总成，转子总成安装于定子内孔中，转子总成包括转子本体以及环绕转子本体外壁周向均匀设置的八个永磁体。本实用新型专利技术的永磁同步电机，六十个定子槽和八个永磁体均布，60/8的极槽配合有效的降低了永磁同步电机的齿槽转矩，有利于改善负载下的转矩波动，可以提高永磁同步电机控制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种定子铁芯、定子总成和低齿槽转矩的永磁同步电机
本技术属于电机
，具体涉及一种低齿槽转矩的永磁同步电机。
技术介绍
永磁电机广泛应用于速度和位置控制系统中，目前，卫星动量轮、反作用轮均由永磁电机驱动，尤其是激光通信天线伺服控制系统要求永磁电机具有很低的转矩波动，以此来提升电机的控制精度，而齿槽转矩是转矩波动的重要影响因素之一，会影响电机运转的平顺性。在开槽永磁电机中，由永磁体和开槽定子铁芯之间相互作用产生的齿槽转矩会影响速度与位置控制系统的性能，因此对永磁电机设计时考虑如何有效的减小齿槽转矩就显得非常重要。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，本技术的第一个目的是提供一种定子铁芯，旨在改善电机定子铁芯的结构，减小电机的齿槽转矩。本技术的第二个目的是提供一种具有前述定子铁芯的定子总成。本技术的第三个目的是提供一种具有前述定子总成的低齿槽转矩的永磁同步电机。为达到上述第一个目的，本技术采用如下技术方案：一种定子铁芯，包括定子本体，定子本体具有定子内孔、以及环绕定子内孔周向均匀分布的六十个定子槽，定子槽为由外向内冲扩成外宽内窄结构。上述技术方案中，定子铁芯具有六十个定子槽，定子槽数量合适，利于减小齿槽转矩，改善负载下电机的转矩波动；而且定子槽为由外向内冲扩成外宽内窄结构，便于铜线插线。在本技术的一种优选实施方式中，定子槽具有与定子内孔连通的定子槽口。在本技术的一种优选实施方式中，定子槽为外宽内窄的等腰梯形结构；和/或定子槽口为外宽内窄的等腰梯形结构。在本技术的一种优选实施方式中，定子槽两个腰的夹角为2.9°～3.79°；和/或定子槽口两个腰的夹角为0°～2.6°。为达到上述第二个目的，本技术采用如下技术方案：一种定子总成，包括三相定子绕组和前述的定子铁芯，三相定子绕组设置在定子铁芯的六十个定子槽内。为达到上述第三个目的，本技术采用如下技术方案：一种低齿槽转矩的永磁同步电机，包括转子总成和前述的定子总成，转子总成安装于定子内孔中，转子总成包括转子本体、以及环绕转子本体外壁周向均匀设置的若干永磁体，永磁体与定子内孔内壁之间具有气隙。在本技术的一种优选实施方式中，定子本体的外径为100mm～216mm、定子内孔的直径为61.8mm～133.5mm、定子槽的径向长度为8.8mm～19mm、定子槽的周向宽度为2.36mm～5.1mm、定子齿厚为0.45mm～0.96mm、转子本体的外径为54.8mm～126.4mm。在本技术的一种优选实施方式中，永磁体为瓦片状的径向充磁结构，永磁体的厚度为3mm～4mm，极弧系数为0.75°。在本技术的另一种优选实施方式中，气隙的宽度为0.5mm～1mm。气隙越大，齿槽转矩越小，但大气隙会降低电机输出转矩的能力，气隙的宽度为0.5mm～1mm较为合理。相比现有技术，本技术的低齿槽转矩的永磁同步电机有益效果如下：采用六十个定子槽和八个永磁体均布，60/8的极槽配合有效的降低了永磁同步电机的齿槽转矩，有利于改善负载下永磁同步电机的转矩波动，可以提高永磁同步电机控制精度。在本技术的另一种优选实施方式中，永磁体的数量为八个。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本申请实施例一的一种定子铁芯的结构示意图。图2是图1中的A处局部放大图。图3是本申请实施例三的一种低齿槽转矩的永磁同步电机的结构示意图。图4是图3中的B处局部放大图。图5是60槽8极电机与48槽8极电机的径向气隙磁密谐波对比图。附图6是60槽8极电机与48槽8极电机的齿槽转矩对比图。说明书附图中的附图标记包括：定子本体11、定子内孔12、定子槽13、定子槽口14、转子本体21、永磁体22、定子槽两个腰的夹角θ1、定子槽口两个腰的夹角θ2、永磁体的厚度HM、气隙Ha。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术的限制。在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。实施例一本实施例提供了一种定子铁芯，如图1和图2所示，在一种优选实施方式中，其包括包括定子本体11，定子本体11具有定子内孔12、以及环绕定子内孔12周向均匀分布的六十个定子槽13，定子槽13为由外向内冲扩成外宽内窄结构。优选定子槽13为外宽内窄的等腰梯形结构，定子槽底、定子齿部朝槽内和朝定子内孔12面均为圆弧状，其圆弧半径均为其表面到定子本体11外径所在圆心的距离。优选定子槽13两个腰的夹角θ1为2.9°～3.79°，进一步优选定子槽13的两个侧边(即等腰梯形槽的两个腰)延伸后相交于定子内孔12的圆心。其中，定子槽13具有与定子内孔12连通的定子槽口14，定子槽口14为外宽内窄的等腰梯形结构，优选定子槽口两个腰的夹角θ2为0°～2.6°，即定子槽口14为闭口槽或者小开口槽宽结构，进一步优选定子槽口14的两个侧边延伸后也相交于定子内孔12的圆心。实施例二本实施例提供了一种定子总成，其包括三相定子绕组和实施例一的定子铁芯，三相定子绕组设置在定子铁芯的六十个定子槽13内。实施例三本实施例提供了一种低齿槽转矩的永磁同步电机，如图3和图4所示，在一种优选的实施方式中，该电机包括转子总成和实施例二的定子总成，转子总成安装于定子内孔12中，转子总成包括转子本体21、以及环绕转子本体21外壁周向均匀设置的若干永磁体22，转子本体21与定子本体11同轴设置，永磁体22固接在转子本体21外壁上，永磁体22与定子内孔12内壁之间具有气隙Ha。在本实施方式中，优选永磁体22的数量为八个，永磁体22为瓦片状的径向充磁结构，永磁体的厚度HM为3mm～4mm且厚度均匀，极弧系数为0.75°，气隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定子铁芯，其特征在于，包括定子本体，所述定子本体具有定子内孔、以及环绕所述定子内孔周向均匀分布的六十个定子槽，所述定子槽为由外向内冲扩成外宽内窄的等腰梯形结构，所述定子槽两个腰的夹角为2.9°～3.79°。/n

【技术特征摘要】
1.一种定子铁芯，其特征在于，包括定子本体，所述定子本体具有定子内孔、以及环绕所述定子内孔周向均匀分布的六十个定子槽，所述定子槽为由外向内冲扩成外宽内窄的等腰梯形结构，所述定子槽两个腰的夹角为2.9°～3.79°。


2.如权利要求1所述的一种定子铁芯，其特征在于，所述定子槽具有与所述定子内孔连通的定子槽口。


3.如权利要求2所述的一种定子铁芯，其特征在于，所述定子槽口为外宽内窄的等腰梯形结构。


4.如权利要求3所述的一种定子铁芯，其特征在于，所述定子槽口两个腰的夹角为0°～2.6°。


5.一种定子总成，其特征在于，包括三相定子绕组和权利要求1-4中任一项所述的定子铁芯，所述三相定子绕组设置在所述定子铁芯的六十个定子槽内。


6.一种低齿槽转矩的永磁同步电机，其特征在于，包括转子总成和权利要求5所述的定子总成，所述转子总成安装于所述定子内孔中，所述转子总成...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜刚，李梦男，吴孟桦，向云飞，王海升，高惟鹰，
申请(专利权)人：东方红卫星移动通信有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50