拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机及其工艺方法技术

一种拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机，其定子铁芯（２１）由非晶铁合金带材卷绕成圆筒，定子绕组（２２）整体呈圆筒形，固定于定子铁芯（２１）内圆柱面上，定子绕组（２２）内壁还固定有金属加强衬套（２５），其内孔与转子（３）的外表面之间形成径向气隙（５）；转子铁芯（３１）由非晶铁合金材料制成空心柱状结构，内孔壁上开有与电机轴（６）连结用的键槽（３１２）、其径向外表面与永磁体（３２）适配，永磁体（３２）镶嵌或套于转子铁芯（３１）外表面固定。所述电机有效缩小了体积，降低了损耗，提高了效率。同时免除了齿槽的加工难度和节约工时，极大地降低了加工成本，消除了电机齿槽效应和降低了电磁噪音。涡流损耗小，高频特性优良，功率密度大，是一种高效节能电机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机制造的磁路零部件，尤其涉及以电枢绕组为特征和以磁性材料为特征的定子或转子本体。
技术介绍
非晶铁合金材料是利用高温熔融状态下处于活跃状态的金属原子在急骤冷却中来不及按一定的晶态规律有序排列而形成的具有长程无序结构的合金材料。这种非晶铁合金材料比起传统的硅钢材料具有导磁率高，电阻大，涡流损耗小和高频特性优良等一系列优点，但其加工特性较差，难于冲压成片状和难于进行大体积切削加工。现有技术电机包括发电机和电动机，包括机壳、端盖、定子、转子和电机轴，定子固定于机壳中，转子固定于电机轴上布置于定子内，与定子间有气隙，电机轴穿过定子铁芯，可转动地装于机壳与端盖确定的安装位置上。定子由定子铁芯和定子绕组组成，定子铁芯一般采用硅钢片等软磁性材料压叠制成，其内侧有轴向齿槽，定子绕组嵌装于齿槽中。在电机的损耗中，铁损占据了相当大的比例，这些损耗都以发热形式消耗了不可再生能源，同时增加了电机的温升，降低了电机的效率。降低电机铁损是电机设计一大课题，采用导磁率高，电阻大，涡流损耗小的新材料取代硅钢片是电机研发的一个方向。现有技术使用非晶铁合金材料的电机，如公开号为CN 18741本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机，包括机壳(1)、端盖(4)、定子(2)、转子(3)和电机轴(6)，端盖(4)装于机壳(1)端部并与机壳(1)共同确定电机轴(6)的安装位置，定子(2)固装于机壳(1)内，转子(3)固装于电机轴(6)上且布置于定子(2)内、与定子(2)之间有径向气隙(5)，电机轴(6)穿过定子(2)内孔，可转动地装于机壳(1)与端盖(4)确定的安装位置上；定子(2)包括定子铁芯(21)和定子绕组(22)，转子(3)包括转子铁芯(31)和永磁体(32)，其特征在于：所述定子铁芯(21)是由非晶铁合金带材卷绕成的圆筒，所述定子绕组(22)整体呈圆筒形，固定于定子铁芯(21)内圆柱面上，定子绕组(22)内壁还固定有金属加强衬套(25)，该金属加强衬套(25)的轴向长度与定子绕组(22)相同、其内孔与转子(3)的外表面之间形成径向气隙(5)；所述转子铁芯(31)是由非晶铁合金材料制成的空心柱状结构，其内孔壁上开有与电机轴(6)连结用的键槽(312)、其径向外表面与永磁体(32)相适配，永磁体(32)镶嵌或套于转子铁芯(31)外表面固定。2.一种拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机，包括机壳(1)、端盖(4)、定子(2)、转子(3)和电机轴(6)，端盖(4)装于机壳(1)端部并与机壳(1)共同确定电机轴(6)的安装位置，定子(2)固装于机壳(1)内，转子(3)固装于电机轴(6)上且布置于定子(2)内、与定子(2)之间有径向气隙(5)，电机轴(6)穿过定子(2)内孔，可转动地装于机壳(1)与端盖(4)确定的安装位置上；定子(2)包括定子铁芯(21)和定子绕组(22)，转子(3)包括转子铁芯(31)及其表面的鼠笼，转子铁芯(31)套装于电机轴(6)上，所述鼠笼固装于转子铁芯(31)外表面，组装成交流异步电机，其特征在于：所述定子铁芯(21)是由非晶铁合金带材卷绕成的圆筒，该圆筒内壁固定着圆筒形的定子绕组(22)，所述定子绕组(22)内壁固定有金属加强衬套(25)，该金属加强衬套(25)的轴向长度与定子绕组(22)相同、其内圆柱面与转子(3)的外表面之间形成径向气隙(5)；所述转子铁芯(31)是由非晶铁合金材料制成的空心柱状结构，其内孔壁上开有与电机轴(6)连结用的键槽(312)、其径向外表面与所述鼠笼轴向铜条或铝条的形状适配，该铜条或铝条镶嵌于转子铁芯(31)外表面，借助两端部的铜或铝环固装。3.一种拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机，包括定子(2′)、外转子(3′)和用于安装的电机支承轴(6′)，外转子(3′)布置于定子(2′)外、包括机壳(31′)、端盖(33′)和永磁体(32′)，永磁体(32′)固定于机壳(31′)内壁上，端盖(33′)固装于机壳(31′)端部，外转子(3′)可转动地安装于电机支承轴(6′)上；定子(2′)固装于电机支承轴(6′)上、包括定子铁芯(21′)和定子绕组(22′)，其特征在于：所述定子铁芯(21′)是由非晶铁合金材料制成的空心柱状结构，所述定子绕组(22′)整体呈圆筒形，固定于定子铁芯(21′)外圆柱面上，定子绕组(22′)径向外表面有金属加强套(25′)，该金属加强套(25′)的外柱面与外转子(3′)的内表面之间形成径向气隙(5′)；永磁体(32′)呈偶数条状体镶嵌于，或呈中空圆柱状直接固定于机壳(31′)内表面。4.根据权利要求1或2所述的拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机，其特征在于：所述定子铁芯(21)内壁装有第一绝缘骨架(23)，该第一绝缘骨架(23)的主体(231)是圆筒形，其一端面有环状径向凸缘(232)，两只相同的第一绝缘骨架(23)分别以其未设凸缘的一端从定子铁芯(21)内孔的两端嵌入互相对接，并与定子铁芯(21)内壁固定，所述两只第一绝缘骨架(23)端面的环状径向凸缘(232)抵紧在定子铁芯(21)内孔的两端部；所述定子绕组(22)内腔有圆筒形的第二绝缘骨架(24)支撑并固定于其中，该第二绝缘骨架(24)的轴向长度与定子绕组(22)相同；所述第二绝缘骨架(24)的内壁与金属加强衬套(25)外圆柱面固定。5.根据权利要求1或3所述的拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机，其特征在于：所述拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机包括无刷直流电机和交流同步电机。6.一种制造拥有无槽非晶铁合金径向磁路的电机的方法，包括如下步骤：a、准备：选用非晶铁合金带材卷绕成的中空圆柱状型材作为定子铁芯(21)和转子铁芯(31)坯料；b、定子制作：先绕制定子绕组(22)，然后通过整形，形成定子绕组(22)所需要的形状和尺寸；并选择性地执行如下步骤之一：b1、如果定子绕组(22)使用第二绝缘骨架24，则将第二绝缘骨架24固定于定子绕组(22)内圆柱面上；然后将金属加强衬套(25)与第二绝缘骨架24内壁固定；b2、如果定子绕组(22)不使用第二绝缘骨架24，则将定子绕组(22)内圆柱面直接与金属加强衬套(25)固定；另外，还再选择性地执行如下步骤之一：b3、如果定子铁芯(21)内有第一绝缘骨架(23)，则将第一绝缘骨架(23)与定子铁芯(21)内壁固定，并将定子绕组(22)外圆柱面与第一绝缘骨架(23)内壁固定，完成定子制作；b4、如果定子铁芯(21)内不用第一绝缘骨架(23)，则将定子绕组(22)直接固定于定子铁芯(21)内壁上，完成定子制作；c、转子制作：在用作转子铁芯(31)的非晶铁合金带材卷绕成的中空圆柱状型材坯料内孔壁上加工出与电机轴(6)连结的键槽(312)，并选择性地执行如下步骤之一：c1、当永磁体(32)是中空圆柱状，经磁化为圆周面上形成多磁极的永磁体圆筒时，因转子铁芯(31)的型材坯料外表面是圆柱形，则直接将转子铁芯(31)镶嵌入所述永磁体(32)圆筒内固定，装配好转子；c2、当永磁体(32)是偶数瓦片状断面的条形体或’V’状断面的条形实体时，转子铁芯(31)外表面开出同样数量与各永磁体(32)断面形状适配的轴向凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：石雷，谢伟，
申请(专利权)人：深圳华任兴科技有限公司，石雷，谢伟，
类型：发明
国别省市：94