一种铁氧体电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种铁氧体电机，包括同轴套接的定子与转子；转子包括开设多个槽的转子铁心，以及设置于槽内的永磁铁氧体；转子铁心由安装在安装架上的若干形状大小相同的软磁单元构成；安装架由不导磁材料构成，呈空心圆柱结构，软磁单元安装在圆柱结构的外表面，形成以圆柱中心轴为轴的径向分布，并且相邻软磁单元之间形成所述槽；各槽形状大小相同，并且各槽以圆柱中心轴为轴呈径向分布。与现有技术相比，本实用新型专利技术成本低、易加工制作，具有高的气隙磁通密度，尤其是当通过磁路设计，优选控制永磁铁氧体的径向长度大于极距的2倍以上时能够提高气隙磁通密度至0.8T以上，提高了铁氧体电机的输出转矩。体电机的输出转矩。体电机的输出转矩。

【技术实现步骤摘要】
一种铁氧体电机


[0001]本技术属于电机
，具体涉及一种低成本的铁氧体电机。

技术介绍

[0002]永磁电机一般包括同轴套接的定子与转子。定子包括定子铁心，以及绕设于定子铁心上的多个绕组。转子包括转子铁心和磁体，其中磁体一般采用稀土永磁材料，但是稀土永磁材料的价格高，影响永磁电机的应用推广。
[0003]与稀土永磁材料相比，铁氧体永磁材料成本低、耐腐蚀性好、耐温性好、涡流损耗小等。因此，为了降低电机成本，在永磁电机中用铁氧体永磁材料代替至少部分稀土永磁材料的方法被提出，本技术中，当铁氧体永磁材料代替全部稀土永磁材料时电机被称为铁氧体电机。
[0004]但是，与稀土永磁材料相比，铁氧体永磁材料的磁能积小，矫顽力小。稀土永磁电机的等效气隙磁通密度一般能够达到0.8T以上，在电机尺寸接近的情况下，铁氧体电机的气隙磁通密度一般达不到0.8T以上，导致铁氧体电机的输出转矩小于稀土永磁材料的输出转矩。因此，如何提高铁氧体电机的气隙磁通密度，从而提高其输出转矩对于铁氧体永磁电机的推广应用具有重要的意义。
[0005]此外，永磁电机中转子铁心的制作方法一般是：采用硅钢片叠压而成；所述硅钢片的形状大小与所述转子铁心的径向截面的形状大小一致；所述径向截面是与所述转子铁心的轴向相垂直的截面；采用冲片模具整体性冲压制得所述硅钢片。具有低转速大转矩的电机通常转子铁心尺寸较大，因此制作所述硅钢片的冲片模具的尺寸较大，导致一方面大大增加了加工成本，另一方面在实际冲压过程中由于尺寸较大造成制造难度增大，从而影响了成品率，不利于实际的加工制造。

技术实现思路

[0006]针对上述技术现状，本技术旨在提供一种铁氧体电机，其成本低、易加工制作，并且具有高的气隙磁通密度。
[0007]本技术提供的技术方案是：
[0008]一种铁氧体电机，包括同轴套接的定子与转子；
[0009]定子包括定子铁心，以及绕设于定子铁心上的多个绕组；
[0010]转子包括开设多个槽的转子铁心，以及设置于槽内的永磁体，所述永磁体为永磁铁氧体；其特征是：
[0011]所述转子铁心由安装在安装架上的若干形状与大小相同的软磁单元构成；
[0012]所述安装架由不导磁材料构成，呈空心圆柱结构，所述软磁单元安装在圆柱结构的外表面，形成以圆柱中心轴为轴的径向分布，并且相邻软磁单元之间形成所述槽，各槽的形状与大小相同，并且各槽以圆柱中心轴为轴呈径向分布。
[0013]所述安装架材料为不导磁材料，具体材料不限，例如不导磁的不锈钢、铜、铝等材
料。
[0014]作为优选，所述软磁单元由若干片状单元叠加组成，叠加方向平行于所述圆柱中心轴。作为进一步优选，采用冲片模具冲压制得所述片状单元。作为更优选，所述片状单元设置若干连接孔，连接件可通过这些连接孔将各片状单元沿着叠加方向进行紧固。与现有技术中的整体式的转子铁心相比，由于该软磁单元的径向截面较小，因此冲片模具的尺寸较小，有利于冲压操作，大大降低了制作难度，降低了成本。
[0015]所述片装单元材料为软磁材料，具体材料不限，例如硅钢、非晶软磁合金等。
[0016]为了便于压紧和固定所述软磁单元，作为优选，在安装架沿圆柱中心轴的一端设置第一端板，将该端板与安装架固定在一起，并且与软磁单元一端固定在一起。为了进一步固定铁心和永磁铁氧体，作为优选，在安装架圆柱中心轴的另一端设置第二端板，当永磁铁氧体插入所述槽后，将第二端板与安装架固定，并且与软磁单元的另一端固定在一起。
[0017]软磁单元在安装架上的安装方式不限，例如粘结安装、通过连接件安装，以及吸附安装等。考虑到安装方便性以及为了提高软磁单元在安装架的稳固性，作为优选，所述安装架的圆柱外表面设置若干凹槽，凹槽与软磁单元一一对应，每个软磁单元靠近圆柱中心轴的一端设置凸起，凹槽的结构与凸起的结构相匹配，使软磁单元的凸起可插入凹槽，形成卡接安装。
[0018]作为优选，各软磁单元的径向截面中远离圆柱中心轴的一端边缘构成半径为R的圆周的弧长。所述径向截面是指垂直于圆柱中心轴的截面。作为进一步优选，软磁单元远离圆柱中心轴的一端形成极靴结构，此时所述极靴结构的极距为τ
m
，即，极靴结构对应的弧长为τ
m
。为了提高气隙磁通密度，相邻极靴之间形成弧长为b0的开口。
[0019]作为优选，各槽中永磁铁氧体的充磁方向为该槽的径向中心线的切向方向。
[0020]所述永磁铁氧体即铁氧体永磁材料构成，具体材料不限，优选为剩磁Br>0.4T的材料。
[0021]作为优选，相邻槽中永磁铁氧体磁极相对地插入槽中。
[0022]各槽中永磁铁氧体的径向长度为b
m
。在电机工作点附近，永磁铁氧体材料提供的磁通密度约为其剩磁的二分之一。根据磁路计算常识，电机转子的磁通密度有如下公式：
[0023][0024]Br是永磁铁氧体材料的剩磁，B
气
B是电机的气隙磁密度，当永磁铁氧体材料剩磁大于等于0.4T时，为了让气隙磁通密度达到0.8T以上，b
m
≥2τ
m
。即，通过永磁铁氧体的尺寸设计，实现了电机的气隙磁密度达到0.8T以上，与稀土永磁电机的气隙磁通密度相当。
[0025]所述开口的弧长b0的值太大，磁路截面积减小，导致等效气隙磁通密度小；b0的值太小，漏磁比例较大，导致气隙磁通密度减小，为了进一步提高定子与转子间的气隙磁通密度，作为优选，b0/τ
m
≤0.3，并且，b0大于一倍电机的气隙厚度。作为进一步优选，b
o
大于等于1.5倍的气隙厚度。
[0026]作为优选，所述槽的径向截面呈矩形。
[0027]作为优选，各槽中永磁铁氧体的径向截面呈矩形，各矩形的径向长度相等，作为进一步优选，各矩形的宽度hm相等，为了提高矫顽力，综合考虑稀土永磁材料及永磁铁氧体的矫顽力及温度稳定性，作为更优选，各矩形的宽度hm＝15～40mm。
[0028]所述永磁铁氧体可以是整体结构，也可以由多个永磁铁氧体拼接而成。
[0029]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0030](1)现有技术中，转子铁心一般是由若干个纵向截面整体叠加构成，叠加方向品平行于转子铁心的轴向，当转子铁心尺寸较大时纵向截面尺寸较大，导致冲压该纵向截面的模具尺寸增大，一方面成本增大，另一方面不利于冲压操作。本技术中，转子铁心由安装在呈空心圆柱结构的安装架上的若干形状与大小相同的软磁单元构成，每个软磁单元优选由若干个片状单元整体叠加构成，叠加方向平行于圆柱中心轴，并且每个片状单元由模具冲压形成，从而大大减小了模具大小，不仅降低了成本，而且方便冲压，成品率高，可实现大规模制造。
[0031](2)本技术中，转子铁心安装在安装架上，安装架为非导磁材料，一方面便于安装与拆卸，另一方面减少了转子磁体的漏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁氧体电机，包括同轴套接的定子与转子；定子包括定子铁心，以及绕设于定子铁心上的多个绕组；转子包括开设多个槽的转子铁心，以及设置于槽内的永磁体，所述永磁体为永磁铁氧体；其特征是：所述转子铁心由安装在安装架上的若干形状大小相同的软磁单元构成；所述安装架由不导磁材料构成，呈空心圆柱结构，所述软磁单元安装在圆柱结构的外表面，形成以圆柱中心轴为轴的径向分布，相邻软磁单元之间形成所述槽，各槽形状大小相同，并且各槽以圆柱中心轴为轴呈径向分布。2.如权利要求1所述的铁氧体电机，其特征是：所述软磁单元由若干形状相同并且大小相同的片状单元叠加而成，叠加方向平行于所述圆柱中心轴。3.如权利要求2所述的铁氧体电机，其特征是：所述片状单元设置若干连接孔，连接件通过这些连接孔将各片状单元沿着叠加方向进行紧固。4.如权利要求1所述的铁氧体电机，其特征是：在安装架沿圆柱中心轴的一端设置第一端板，将该端板与安装架固定在一起，并且与软磁单元一端固定在一起。5.如权利要求4所述的铁氧体电机，其特征是：在安装架沿圆柱中心轴的另一端设置第二端板，当永磁铁氧体插入所述槽后，将第二端板与安装架固定，并且与软磁单元的另一端固定在一起。6.如权利要求1所述的铁氧体电机，其特征是：所述安装架的圆柱外表面设置若干凹槽，凹槽与所述软磁单元一一对应，每个软磁单元靠近圆柱中心轴的一端设置凸起，凹槽的结构与凸起的结构相匹配，使所述软磁单元的凸起可插入所述凹槽，形成卡接安装。7.如权利要求1所述的铁氧体电机，其特征是：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊晓辉，刘哲民，苏二锐，陆祖怀，满其奎，李润伟，
申请(专利权)人：宁波磁性材料应用技术创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：