一种采用销钉连接的拼块定子结构及双转子电机制造技术

本发明专利技术涉及一种采用销钉连接的拼块定子结构及双转子电机，所述拼块定子结构包括沿轴向依次设置端板、周向均布的绕组拼块和定子底座，以及不少于绕组拼块个数的沿轴向方向安装的圆柱销钉，还包括沿周向设置并沿轴向方向安装的、将端板、绕组拼块和定子底座轴向压紧的高强度紧固螺栓，圆柱销钉为非导磁金属材料制成，且与端板或定子底座至少在一端绝缘。与现有电机定子结构相比，本发明专利技术提出的新型径向磁通双转子电机的拼块定子结构没有定子轭部，其定子绕组分块结构简单，绕线容易，简化了定子绕组的绕线工艺，提高了生产效率；采用圆柱销钉和高强度紧固螺栓来实现各零件之间的连接和固定保证了定子整体的结构强度，满足了结构强度和可靠性需求。强度和可靠性需求。强度和可靠性需求。

【技术实现步骤摘要】
一种采用销钉连接的拼块定子结构及双转子电机


[0001]本专利技术属于电机
，涉及一种定子，尤其是涉及一种采用销钉连接的拼块定子结构及双转子电机。

技术介绍

[0002]双转子电机在同样的空间里具有更高的功率密度和转矩密度，受到目前研究学者的青睐，双转子电机中存在两种拓扑结构，分别是内外转子永磁体极性相同的NN拓扑结构和内外转子永磁体极性相反的NS拓扑结构。对于NS型结构的双转子而言，由于外转子产生的磁通与内转子产生的磁通在定子轭部相互抵消，所以定子轭部不起导磁作用。但是过厚的定子轭部将会增加电机的重量，降低功率密度和转矩密度的提升能力，所以有必要省去定子轭。
[0003]轴向磁通双转子电机最先提出省去定子轭部的结构，研究也证明省去定子轭部电机的重量减少了约50％，转矩密度提升了20％。对于径向磁通双转子电机而言，省去定子轭部后也会带来以下结构上难题。
[0004]1)去除定子轭部后，定子失去了径向、周向和轴向三个方向上的支撑，如何安装固定拼块定子是一个难点；
[0005]2)双转子电机定子内外均受到径向不平衡电磁拉力的作用，所以对定子结构的强度有很高的要求；
[0006]3)所设计的定子支撑结构要具有很好的非导磁性，且要避免形成笼型回路。
[0007]公开日为2016年12月14日，公开号为CN106230147A的中国专利申请，公开了一种拼装定子，该专利申请的多个分块铁心周向互相拼装形成定子铁心，通过相邻两分块铁心之间的定位结构来解决拼块定子槽口大小不均匀的问题，但电机定子的结构强度和安装精度还存在不足。
[0008]公开日为2016年7月6日，公开号为CN105743236A的中国专利申请，公开了一种伺服电机的无齿槽拼装定子及其装配工艺，该专利申请的定子主体由多个T字型的定子拼装而成，相邻的T字型定子组的贴合面上分别设置有相对应的凸筋和凹槽用于拼装组合，提高了绕线效率，减少了嵌线、绑线、整形三大工艺，但其不适用于双转子电机。
[0009]因此，需要设计新型双转子电机定子结构来实现无轭部定子绕组拼块的支撑和定位。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、整体结构强度高的采用销钉连接的拼块定子结构及双转子电机。
[0011]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0012]一种采用销钉连接的拼块定子结构，包括沿轴向依次设置端板、周向均布的绕组拼块和定子底座，以及不少于绕组拼块个数的沿轴向方向安装的圆柱销钉，所述圆柱销钉
与所述端板、绕组拼块和定子底座配合装配，
[0013]还包括沿周向设置并沿轴向方向安装的、将所述端板、绕组拼块和定子底座轴向压紧的高强度紧固螺栓，
[0014]所述圆柱销钉为非导磁金属材料制成，且与所述端板或定子底座至少在一端绝缘；
[0015]通过圆柱销钉依次将端板、绕组拼块和定子底座沿轴向方向安装，为绕组拼块提供径向和周向的支撑和定位，再利用高强度紧固螺栓将端板、绕组拼块和定子底座轴向拉紧，配合端板和定子底座为绕组拼块提供轴向上的定位。
[0016]进一步地，所述高强度紧固螺栓至少设置3个。
[0017]进一步地，所述高强度紧固螺栓为非导磁金属材料制成，且与所述端板或定子底座至少在一端绝缘。
[0018]进一步地，所述端板和定子底座上设置有用于穿过或装配所述圆柱销钉和高强度紧固螺栓的凸台。
[0019]进一步地，所述绕组拼块至少包括作为电流通路的线圈和作为磁路的铁心，所述铁心上设置有用于穿过所述圆柱销钉的销钉通孔。
[0020]进一步地，所述铁心形状为工字形。
[0021]进一步地，所述铁心为沿轴向布置的硅钢片层叠而成，或为软磁材料铸造而成。
[0022]进一步地，所述软磁材料包括非晶合金等。
[0023]进一步地，每个所述铁心上至少设置两个所述销钉通孔。
[0024]优选地，所述铁心上设置四个销钉通孔，分别布置在在四个齿尖位置。
[0025]优选地，所述铁心上设置两个销钉通孔，对称布置在定子齿内外两侧。
[0026]进一步地，所述端板和定子底座均为非导磁金属材料制成，且表面经氧化处理。
[0027]进一步地，所述非导磁金属材料包括非导磁不锈钢、铝合金或者铜合金。
[0028]本专利技术还提供一种双转子电机，包括如所述的采用销钉连接的拼块定子结构。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030]1)适用于双转子电机的定子结构为悬臂形状，结构支撑是难点。本专利技术通过设置的圆柱销钉，可以有效实现在切向上的转矩和径向上的磁拉力的支撑和定位，销钉公差易于控制，且可通过单一结构连接件与轴向布置的定子组件支撑连接。
[0031]2)销钉连接处于交变磁场中，一侧的绝缘设计保证了交变磁场引起的运动电动势不会形成轴向短路感应电流，很好地兼顾了电磁特性和结构支撑需要。
[0032]3)本专利技术采用圆柱销钉和高强度紧固螺栓来实现各零件之间的连接和固定保证了定子整体的结构强度，满足了结构强度和可靠性需求。
[0033]4)本专利技术拼块式定子结构简单，绕线容易，简化了定子绕组的绕线工艺，提高了生产效率。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的拼块定子结构示意图；
[0035]图2为本专利技术绕组拼块示意图，(2a)为整体示意图，(2b)为爆炸图；
[0036]图3为本专利技术定子底座示意图，(3a)为整体示意图，(3b)为图(3a)中A
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A剖视图，
(3c)为图(3a)中B
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B剖视图，；
[0037]图4为本专利技术端板示意图，(4a)为整体示意图，(4b)为图(4a)中C
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C剖视图，(4c)为图(4a)中D
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D剖视图；
[0038]图5为本专利技术绕组拼块的销钉支撑示意图；
[0039]图6为本专利技术绕组拼块周向和径向支撑方式示意图，(6a)为整体示意图，(6b)为图(6a)的截面剖视图；
[0040]图7为本专利技术拼块定子轴向拉紧方式示意图；
[0041]图8为本专利技术拼块定子结构在径向磁通双转子电机应用示意图；
[0042]图中，1
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高强度紧固螺栓，2
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端板，3
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圆柱销钉，4
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绕组拼块，5
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定子底座，201、202
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螺栓孔，203
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外凸台，204
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内凸台，205、206
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销钉通孔，401
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铁心，402
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线圈，403
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销钉通孔，501、502
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螺纹孔，503
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外凸台，504
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内凸台，50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用销钉连接的拼块定子结构，其特征在于，包括沿轴向依次设置端板、周向均布的绕组拼块和定子底座，以及不少于绕组拼块个数的沿轴向方向安装的圆柱销钉，所述圆柱销钉与所述端板、绕组拼块和定子底座配合装配，还包括沿周向设置并沿轴向方向安装的、将所述端板、绕组拼块和定子底座轴向压紧的高强度紧固螺栓，所述圆柱销钉为非导磁金属材料制成，且与所述端板或定子底座至少在一端绝缘。2.根据权利要求1所述的采用销钉连接的拼块定子结构，其特征在于，所述高强度紧固螺栓至少设置3个。3.根据权利要求1所述的采用销钉连接的拼块定子结构，其特征在于，所述高强度紧固螺栓为非导磁金属材料制成，且与所述端板或定子底座至少在一端绝缘。4.根据权利要求1所述的采用销钉连接的拼块定子结构，其特征在于，所述绕组拼块至少包括作为电流通路的线圈和作为磁路的铁心，所述铁心...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟再敏，杨明磊，王庆龙，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：