电机制造技术

本发明专利技术公开了一种电机，该电机包括定子、线圈绕组和转子；定子包括定子铁芯，定子铁芯具有定子轭部和自定子轭部向其径向内侧和外侧分别凸出设置的多个第一定子齿和多个第二定子齿；其中，多个第一定子齿与定子轭部围设形成多个内侧槽，多个第二定子齿与定子轭部围设形成多个外侧槽；多个线圈绕组分别缠绕于内侧槽和外侧槽之间的定子轭部上；定子环绕转子设置，或转子环绕定子设置；定义内侧槽和外侧槽的数量均为N，其满足关系式：N＝n*m*p；其中，n为正整数，m为线圈绕组的相数，P为电机的极数。本发明专利技术改进了电机的定子结构，适用于扁平空间的高速驱动应用场合，实现了面向低极数高速驱动场合的永磁电机的紧凑设计。速驱动场合的永磁电机的紧凑设计。速驱动场合的永磁电机的紧凑设计。

【技术实现步骤摘要】
电机


[0001]本专利技术涉及背绕式绕组永磁电机
，尤其涉及一种电机。

技术介绍

[0002]电机通常包括定子和转子，定子包括定子铁芯和绕在定子铁芯上的线圈绕组，转子包括转轴和套在转轴上的转子铁芯，转子铁芯外缘设有永磁体。
[0003]在高速驱动场合，永磁电机的运行速度高，频率高，极数低，多采用整数槽绕组。低极数的整数槽绕组电机不可避免地面临着绕组端部长，散热差的难题。在扁平空间的高速驱动应用场合，电机极数低，由于电机轴向尺寸短，常规结构永磁电机轴向有效长度远低于绕组端部长度，绕组端部较长，绕组端部损耗占铜损的大部分，绕组端部占用的空间和绕组端部的散热难题，限制了常规结构电机的功率大小和功率密度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种电机，旨在实现面向低极数高速驱动场合的永磁电机的紧凑设计。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种电机，包括：
[0006]定子，包括定子铁芯，所述定子铁芯具有定子轭部和自所述定子轭部向其径向内侧和外侧分别凸出设置的多个第一定子齿和多个第二定子齿；其中，多个所述第一定子齿与所述定子轭部围设形成多个内侧槽，多个所述第二定子齿与所述定子轭部围设形成多个外侧槽；
[0007]多个线圈绕组，分别缠绕于所述内侧槽和所述外侧槽之间的所述定子轭部上；以及
[0008]转子，所述定子环绕所述转子设置，或所述转子环绕所述定子设置；
[0009]定义所述内侧槽和所述外侧槽的数量均为N，其满足关系式：N＝n*m*p；其中，n为正整数，m为所述线圈绕组的相数，P为所述电机的极数。
[0010]定义所述电机的定子铁芯叠长为Le，其满足关系式：
[0011][0012]其中，Do为所述定子的外径，kd为所述定子内外径之比。
[0013]可选地，所述定子铁芯包括多个铁芯模块，相邻的两所述铁芯模块通过榫卯结构连接。
[0014]可选地，所述铁芯模块的数量等于所述电机的极数；或者
[0015]所述铁芯模块的数量为所述电机极数的一半。
[0016]可选地，每一所述铁芯模块上的所述第一定子齿、所述第二定子齿和所述定子轭部的数量均为n*m；或者
[0017]每一所述铁芯模块上的所述第一定子齿、所述第二定子齿和所述定子轭部的数量
均为2*n*m。
[0018]可选地，所述第一定子齿、所述第二定子齿和所述定子轭部采用取向硅钢；所述第一定子齿和所述第二定子齿的取向方向为齿高方向；所述定子轭部呈梯形设置，且其取向方向平行于所述定子轭部的上下底边。
[0019]可选地，所述转子包括转子铁芯和磁钢，所述磁钢表贴于所述转子铁芯上；或者
[0020]所述磁钢至少部分嵌设于所述转子铁芯中。
[0021]可选地，所述电机还包括转轴，所述转子套设于所述转轴上。
[0022]可选地，所述电机还包括套设于所述定子上的机壳，所述线圈绕组与所述机壳和所述定子铁芯之间的缝隙通过导热灌封材料填充。
[0023]可选地，所述内侧槽的横截面面积与所述外侧槽的横截面面积相等。
[0024]在本专利技术的技术方案中，该电机包括定子、线圈绕组和转子；定子包括定子铁芯，定子铁芯具有定子轭部和自定子轭部向其径向内侧和外侧分别凸出设置的多个第一定子齿和多个第二定子齿；其中，多个第一定子齿与定子轭部围设形成多个内侧槽，多个第二定子齿与定子轭部围设形成多个外侧槽；多个线圈绕组分别缠绕于内侧槽和外侧槽之间的定子轭部上；定子环绕转子设置，或转子环绕定子设置；定义内侧槽和外侧槽的数量均为N，其满足关系式：N＝n*m*p；其中，n为正整数，m为线圈绕组的相数，P为电机的极数。如此，使得电机结构更加紧凑，同时也提升了电机组装的便利性。
[0025]另外，本专利技术的电机适用于扁平空间的高速驱动应用场合，实现了面向低极数高速驱动场合的永磁电机的紧凑设计。
[0026]常规结构永磁电机，电机线圈绕组可看成跑道形式，因此一个定子槽内的绕组实际长度可表示为：
[0027][0028]其中，Le为铁芯叠长，Do为定子外径，kd为定子内外径之比，p为电机极数。
[0029]然而，对于本专利技术背绕式绕组永磁电机，同样假设线圈绕组为跑道形式，因此一个定子槽内的绕组实际长度可表示为：
[0030][0031]其中，Le为铁芯叠长，Do为定子外径，Di为定子内径。
[0032]对比分析，通过L2<L1化简后可知，定子叠长Le在扁平空间约束下，本专利技术的背绕式绕组优于常规电机绕组结构，扁平空间约束条件为：
[0033][0034]换言之，相比于常规电机，本专利技术的电机能够以更短的铁芯有效长度达到与之相同的性能，结构更加紧凑，能够满足扁平空间的高速驱动应用场合的性能需求。而在扁平空间的大小一定的情况下，本专利技术的电机相较于同体积的常规电机的功率大小和功率密度更高。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术电机一实施例的结构示意图；
[0037]图2为本专利技术电机一实施例中定子铁芯的结构示意图；
[0038]图3为本专利技术电机一实施例中定子铁芯模块的结构示意图；
[0039]图4为本专利技术电机另一实施例中定子铁芯模块的结构示意图。
[0040]附图标号说明：
[0041]10、定子；20、线圈绕组；30、转子；11、定子轭部；12、第一定子齿；13、第二定子齿；10a、内侧槽；10b、外侧槽；110、铁芯模块；31、转子铁芯；32、磁钢；33、转轴；40、机壳；40a、冷却通道。
[0042]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0043]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的一部分实施例，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作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。
[0044]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0045]另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机，其特征在于，包括：定子，包括定子铁芯，所述定子铁芯具有定子轭部和自所述定子轭部向其径向内侧和外侧分别凸出设置的多个第一定子齿和多个第二定子齿；其中，多个所述第一定子齿与所述定子轭部围设形成多个内侧槽，多个所述第二定子齿与所述定子轭部围设形成多个外侧槽；多个线圈绕组，分别缠绕于所述内侧槽和所述外侧槽之间的所述定子轭部上；以及转子，所述定子环绕所述转子设置，或所述转子环绕所述定子设置；定义所述内侧槽和所述外侧槽的数量均为N，其满足关系式：N＝n*m*p；其中，n为正整数，m为所述线圈绕组的相数，P为所述电机的极数。2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，定义所述电机的定子铁芯叠长为Le，其满足关系式：其中，Do为所述定子的外径，kd为所述定子内外径之比。3.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯包括多个铁芯模块，相邻的两所述铁芯模块通过榫卯结构连接。4.如权利要求3所述的电机，其特征在于，所述铁芯模块的数量等于所述电机的极数；或者所述铁芯模块的数量为所述电机极数的一半。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，范涛，温旭辉，王佐梁，孙承旭，李晔，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：