本发明专利技术涉及一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心，包括定子轭部，多个导磁连接体、导磁夹芯、导磁内芯和磁性槽楔。导磁内芯引导导磁夹芯形成合适的形状，导磁夹芯采用非晶合金带材绕制而成。导磁内芯和导磁夹芯组合后，粘接于导磁连接体的深槽结构内部。多个导磁连接体的固定槽楔与定子轭部的槽孔进行连接。磁性槽楔推入相邻的导磁连接体的槽楔孔内。本发明专利技术的轴向磁通定子铁心，充分利用了非晶合金材料的低铁耗、软磁材料的高可塑性、传统硅钢材料的高饱和磁密的优势。将定子铁心的齿部进行了模块化的设计，可以实现自动绕线，提高了劳动生产率。产率。产率。
【技术实现步骤摘要】
一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心
[0001]本专利技术涉及一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心，属于定子结构设计领域。
技术介绍
[0002]随着能源危机的到来，对于节能高效的电机需求更为迫切。非晶合金材料相比于传统的硅钢材料具有厚度薄，电阻率高，相对磁导率高的特点。当非晶材料为最初制备的带材时，损耗仅为传统的硅钢材料的1/5
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1/8，从而将非晶材料应用于电机定子铁心的制造后，可以显著增加电机的效率，达到节能的效果。但是，非晶合金材料受应力影响显著，特别是采用激光切割、电火花切割或水射流切割等工艺会造成非晶材料的晶化，从而使得非晶材料制作成定子铁心后低铁耗优势大为削弱。
[0003]软磁材料是由表面带有绝缘的金属粉末颗粒压制而成，设计合适的模具对软磁材料进行压制，可以达到比传统的硅钢材料更为丰富的拓扑结构。但是软磁材料与硅钢材料相比，饱和磁密低，磁导率低，磁滞损耗大，所以对于低铁耗定子铁心的设计来说使用软磁材料占比不应太大。
[0004]目前，针对轴向磁通定子铁心的相关专利可分为以下几类：1、分块定子铁心的固定方法(参考中国专利申请号CN202010953641.4)；2、分块电枢轴向磁通电机定子铁心的制造方法(参考中国专利申请号CN202010836068.9)；3、轴向磁通电机定子铁心的水冷结构(参考中国专利申请号CN201710971588.9)；上述专利均未提及采用非晶合金、软磁材料和硅钢材料制成的轴向磁通定子铁心。
[0005]与本专利技术最相似的实现方案一种轴向磁场电机及其定子结构、定子铁芯结构，中国专利申请号CN202010953641.4，介绍了轴向磁通电机模块化制造和装配的方法，其专利技术中并没有采用非晶合金、软磁材料和硅钢材料制作定子铁心，而且本专利的模块化制造方法也与上述专利不同。
技术实现思路
[0006]本专利技术充分利用了非晶合金材料的低铁耗、软磁材料的高可塑性、传统硅钢材料的高饱和磁密的优势，降低非晶合金受工艺影响显著、软磁材料饱和磁密低，磁导率低，磁滞损耗大和硅钢材料铁耗高的劣势，提出了一种轴向磁通定子铁心。
[0007]本专利技术的技术解决方案为：
[0008]一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心，主要包括定子轭部1、若干分体构件和若干磁性槽楔5；每个分体构件包括一个导磁连接体2、一个导磁夹芯3和一个导磁内芯4，导磁夹芯3设置于导磁连接体2的内侧，导磁连接体2设置于导磁夹芯3的内侧；导磁连接体2的下端具有向外突出的固定槽楔7，导磁连接体2的两侧靠近上端的位置设置有槽楔孔8；相邻分体构件的上端通过将磁性槽楔5推入相邻的导磁连接体2的槽楔孔8内进行连接；
[0009]所述定子轭部1为筒状结构，在所述定子轭部1的上部沿圆周设置有若干个向内凹陷的槽孔6；槽孔6的开孔走向沿定子轭部1的径向设置；导磁连接体2的固定槽楔7和定子轭
部1的槽孔6进行配合连接。
[0010]优选的，所述定子轭部1由多层硅钢片沿轴向进行叠压成圆筒状结构，将定子轭部1经过退火、真空浸漆、固化的工艺后，在圆筒状结构的上方进行激光切割、电火花切割或水射流切割，加工出多个向内凹陷的槽孔6。
[0011]优选的，所述导磁连接体2由软磁材料进行压制而成。
[0012]优选的，所述导磁连接体2的上部为深槽结构，所述导磁夹芯3和导磁内芯4设置于深槽结构内部。
[0013]优选的，所述导磁夹芯3为筒状结构。
[0014]优选的，所述导磁夹芯3由非晶合金带材沿着所述导磁内芯4进行绕制、层层叠压紧密后，进行退火、浸漆和整形固化而成。
[0015]优选的，所述导磁内芯4由多层硅钢片轴向叠压，随后进行退火、浸漆和整形固化制成。
[0016]可选的，所述导磁内芯4由软磁材料压制而成。
[0017]优选的，所述磁性槽楔5为具有导磁能力的两端外凸的条状体，外凸的形状与相邻导磁连接体2内凹的形状形成装配匹配关系。
[0018]装配时，通过将所述导磁夹芯3和导磁内芯4下部涂上粘接胶，粘接于导磁连接体2的深槽结构内部，制成所述分体构件；将分体构件放入绕线机中进行绕线，使得导磁连接体2的槽楔孔8以下的部分缠绕合适匝数的绕组9；将多个带有绕组9的导磁连接体2推入定子轭部1进行固定，导磁连接体2的固定槽楔7和定子轭部1的槽孔6形成配合；之后，将磁性槽楔5推入相邻的导磁连接体2的槽楔孔8内；将整个装配好的带有绕组9的定子铁心进行退火、真空浸漆、固化和灌封，形成采用复合材料的轴向磁通定子铁心。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]1.非晶合金材料受工艺影响显著，非晶合金带材卷绕后，传统的工艺是需要对非晶合金圆筒进行激光切割、电火花切割或水射流切割开槽的工艺，而激光切割、电火花切割或水射流切割工艺会对非晶合金材料的低铁耗优势带来极大地削弱。本专利技术充分利用了非晶材料的低铁耗的优势，减少了非晶合金材料的制造工艺流程，不需要使用激光切割、电火花切割或水射流切割工艺，从而减小了由制造工艺产生的从非晶带材到非晶铁心的性能损失。
[0021]2.导磁连接体2结构较为复杂，若采用传统的硅钢材料进行制造，会产生大量的硅钢材料浪费，并且在保证同样的结构强度下，硅钢材料需要占用更大的空间结构，这又会挤占导磁夹芯3的空间，降低了非晶合金材料的占比，提升了定子铁心的铁耗。本专利技术充分利用了软磁材料的高可塑性优势，并且尽量增加非晶合金材料的占比。
[0022]3.本专利技术充分利用了硅钢材料的高饱和磁密以及材料稳定性的优势，将定子轭部1采用传统的硅钢材料，使得轭部作为磁路的一部分可以通过更强的磁场，从而进行电机设计时可以降低轭部厚度，从而降低定子铁心的体积。
[0023]4.传统的绕线方式需要大量的人工参与，并且难以实现机械化和自动化。本专利技术将定子的齿部进行了模块化的设计，可以提前将集中绕组9的线圈绕制在导磁连接体2上，从而可以实现自动绕线，提高劳动生产效率。
附图说明
[0024]本专利技术有如下附图：
[0025]图1为本专利技术定子铁心的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术定子铁心中定子轭部的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术定子铁心中定子齿部的爆炸结构示意图；
[0028]图4为本专利技术定子铁心中导磁连接体的半剖结构示意图；
[0029]图5为本专利技术磁性槽楔的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术定子铁心与绕组的装配结构示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]1—定子轭部；
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2—导磁连接体；
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3—导磁夹芯；
[0033]4—导磁内芯；
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5—磁性槽楔；
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6—槽孔；
[0034]7—固定槽楔；
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8—槽楔孔；
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9—绕组。
具体实施方式
[0035]下面根据附图详细阐述本专利技术的实施方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心，其特征在于，包括定子轭部(1)、若干分体构件和若干磁性槽楔(5)；每个分体构件包括一个导磁连接体(2)、一个导磁夹芯(3)和一个导磁内芯(4)，导磁夹芯(3)设置于导磁连接体(2)的内侧，导磁连接体(2)设置于导磁夹芯(3)的内侧；导磁连接体(2)的下端具有向外突出的固定槽楔(7)，导磁连接体(2)的两侧靠近上端的位置设置有槽楔孔(8)；相邻分体构件的上端通过将磁性槽楔(5)推入相邻的导磁连接体(2)的槽楔孔(8)内进行连接；所述定子轭部(1)为筒状结构，在所述定子轭部(1)的上部沿圆周设置有若干个向内凹陷的槽孔(6)；槽孔(6)的开孔走向沿定子轭部(1)的径向设置；导磁连接体(2)的固定槽楔(7)和定子轭部(1)的槽孔(6)进行配合连接。2.如权利要求1所述的采用复合材料的轴向磁通定子铁心，其特征在于：所述定子轭部(1)由多层硅钢片沿轴向进行叠压成圆筒状结构，将定子轭部(1)经过退火、真空浸漆、固化的工艺后，在圆筒状结构的上方进行激光切割、电火花切割或水射流切割，加工出多个向内凹陷的槽孔(6)。3.如权利要求1所述的采用复合材料的轴向磁通定子铁心，其特征在于：所述导磁连接体(2)由软磁材料进行压制而成。4.如权利要求1所述的采用复合材料的轴向磁通定子铁心，其特征在于：所述导磁连接体(2)的上部为深槽结构，所述导磁夹芯(3)和导磁内芯(4)设置于深槽结构内部。5.如权利要求1所述的采用复合材料的轴向磁通...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹君慈，周柏宇，李栋，李伟力，张发，安国平，苏营，陈思，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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