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模块化定子结构、制造方法及具有该结构的轴向磁通电机技术

技术编号:40595919 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-12 21:58
本发明专利技术公开了一种模块化定子结构、制造方法及具有该结构的轴向磁通电机。结构包括定子支架(5),其外圆周套设第三定子组件(3),内圆周嵌入设有第四定子组件(4),所述定子单元包括相互匹配设置的第一定子组件(1)和第二定子组件(2),所述第一定子组件(1)包括呈梯形块状结构第一本体(101)、设于该第一本体(101)侧边用于聚磁的极靴(103);以及绕组线圈(6)所述定子支架(5)轴向均布设有多个与所述定子单元结构尺寸相匹配的通孔(503),所述定子单元置于该通孔(503)中构成模块化定子结构。本发明专利技术保证带有极靴结构的定子铁芯在线圈绕制过程中方便成型,能够有效简化电机定子的加工工艺,提升定子的制备精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于紧固设备,更具体地,涉及一种模块化定子结构、制造方法及具有该结构的轴向磁通电机


技术介绍

1、随着经济社会的不断发展和能源消耗的日益增加,采用永磁励磁取代电励磁以节省能源已经成为全世界的共识,因此促进了永磁电机的快速发展。轴向磁通永磁电机作为一种典型的永磁电机,其气隙磁场为轴向分布,定子、转子通常为盘式结构,往往具有较大的半径、较小的轴向长度、较高的功率密度、结构紧凑及机电时间常数小等特点,且方便设计成多盘式结构,容易实现电机转矩和功率密度的提升,因而广泛应用于交通运输设备及伺服系统的驱动电机。

2、在现有技术中,轴向磁通永磁电机的定子一般是利用硅钢片卷绕而成,其通常采用冲槽和卷绕的制造方法进行加工,这种加工方法虽然一定程度上能实现定子的加工,但上述加工方法的成本较高、工艺较复杂、很难保证齿槽部分的平整以及气隙均匀,增加了轴向磁通永磁电机的应用成本,限制了轴向磁通永磁电机的推广应用;因此,降低轴向磁通永磁电机的定子成本、简化定子制造工艺对于推动轴向磁通永磁电机的发展与应用显得十分重要。

3、与此同时,对于轴向磁通永磁电机,普遍采用分瓣-无轭部(yasa)的定子绕组铁芯技术。这种技术要求电机的定子绕组环绕分瓣铁芯的齿部布置,但由于铁芯处极靴结构的设置,往往会导致线圈实际绕制时的困难,因此如何改善铁芯结构以方便绕组线圈布置是分瓣-无轭部的轴向磁通永磁电机设计工艺的关键问题之一。


技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供一种模块化定子结构、制造方法及具有该结构的轴向磁通电机,通过对应设置第一定子组件、第二定子组件,在第一定子组件、第二定子组件上分别设置公止口和母止口,由公母止口的对应匹配不仅可以实现第一定子组件和第二定子组件在轴向上的快速拼装,而且可以保证带有极靴结构的定子铁芯在线圈绕制过程中方便成型,能够有效简化电机定子的加工工艺,提升定子的制备精度,降低定子的加工成本。

2、为了实现上述目的,按照本专利技术的第一方面,提供一种模块化定子结构,包括:

3、定子支架,其外圆周套设第三定子组件,内圆周嵌入设有第四定子组件,三者共同构成定子单元的安装基础;其中,

4、所述定子单元包括相互匹配设置的第一定子组件和第二定子组件,所述第一定子组件包括呈梯形块状结构第一本体、设于该第一本体侧边用于聚磁的极靴;

5、以及绕组线圈,所述绕组线圈的其中一边与所述极靴的端面接触,同时绕组线圈环绕所述第一本体紧密布置形成带线圈的齿槽组合,并将第二定子组件的梯形极靴和所述极靴拼装形成完整的定子单元;

6、所述定子支架轴向均布设有多个与所述定子单元结构尺寸相匹配的通孔,所述定子单元置于该通孔中构成模块化定子结构。

7、进一步地,所述第一定子组件包括设于第一本体一侧端面上的公止口。

8、进一步地,所述第二定子组件由金属软磁复合材料压制成型,其包括呈梯形块状结构的第二本体;

9、所述第二本体为具有聚磁作用的极靴,大小尺寸与所述极靴相同。

10、进一步地,所述第二定子组件包括设于所述第二本体其中一侧端面上且与所述公止口匹配的母止口。

11、进一步地,所述公止口、母止口分别平行于所述第一本体的顶面和底面,形成与所述第一本体、第二本体相匹配的梯形结构。

12、进一步地,所述极靴与第一本体端面相接触且向外延伸一定距离形成梯形极靴结构。

13、进一步地,所述第三定子组件由铝合金材料铸造成型,其包括带状圆环结构的第三本体;

14、所述第三本体的圆环内径处均匀设有第三本体固定螺栓孔。

15、进一步地,所述第四定子组件由铝合金材料铸造成型,其包括环形结构的第四本体,所述第四本体的圆环外径出均匀设有第四本体固定螺栓孔。

16、进一步地,所述第四本体内环中心处设有连接轴孔,外环圆周均匀设有固定槽。

17、进一步地,所述定子支架由铝合金材料铸造成型,其包括开孔圆环状结构的第五本体;

18、所述第五本体设有贯穿的第五本体固定螺栓孔;

19、所述第五本体固定螺栓孔和所述第三本体固定螺栓孔及所述第四本体固定螺栓孔位置对齐。

20、进一步地,所述第三本体固定螺栓孔、第四本体固定螺栓孔、五本体固定螺栓孔、通孔的数量根据所述定子单元的数量确定。

21、进一步地,所述绕组线圈包括第六本体,该第六本体环绕在所述第一本体上。

22、按照本专利技术的第二方面,提供一种所述的模块化定子结构的制造方法,包括如下步骤:

23、s1:将所述第一定子组件和绕组线圈相对设置,且绕组线圈的其中一边和极靴的端面接触,同时绕组线圈环绕着第一本体紧密布置形成带线圈的齿槽组合;

24、s2:将所述拼装完成的齿槽组合按照定子支架的定位通孔水平布置于同一端面;

25、s3:将所述母止口和公止口相对设置,所述第二定子组件的梯形极靴和所述极靴相对放置并拼装形成完整的定子单元;

26、s4:重复步骤s到步骤s,完成多个定子单元的拼装和固定;

27、s5:将第三定子组件套于定子单元外侧,将第四定子组件套于定子单元内侧,并且定子支架的第五本体按照定位通孔于第二定子组件的梯形极靴位置对齐放置;

28、s6:两个定子支架的第五本体固定螺栓孔和第三本体固定螺栓孔及第四本体固定螺栓孔分别对齐,通过固定螺栓固定在一起最终形成完整的定子结构。

29、按照本专利技术的第三方面,提供一种轴向磁通电机,包括:

30、转子;

31、以及所述的模块化定子结构。

32、总体而言,通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:

33、1.本专利技术的模块化定子结构,通过对应设置第一定子组件、第二定子组件,在第一定子组件、第二定子组件上分别设置公止口和母止口,由公母止口的对应匹配不仅可以实现第一定子组件和第二定子组件在轴向上的快速拼装,而且可以保证带有极靴结构的定子铁芯在线圈绕制过程中方便成型,能够有效简化电机定子的加工工艺,提升定子的制备精度,降低定子的加工成本。

34、2.本专利技术的模块化定子结构,通过设置第三定子组件、第四定子组件和定子支架,在第三定子组件、第四定子组件和定子支架上对应设置固定螺栓孔,上述组件和定子支架的相互配合不仅可以实现定子单元在轴向上的夹紧固定和限位,而且可以实现定子单元在径向上的限位和固定,有利于灌封胶的成型。

35、3.本专利技术的模块化定子结构,通过设置定子支架,在定子支架上设置有通孔,可以实现定子铁芯在圆周方向上的定位安装。

36、4.本专利技术的模块化定子结构的制造方法,各定子组件的拼装定位简单、便捷,定子单元及定子的拼装难度低,可以有效提升定子的拼装效率,解决了带极靴结构的定子铁芯在线圈绕制上的问题,缩短定子的加工周期,降低定子的加工成本,从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模块化定子结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述第一定子组件(1)包括设于第一本体(101)一侧端面上的公止口(102)。

3.根据权利要求2所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述第二定子组件(2)由金属软磁复合材料压制成型,其包括呈梯形块状结构的第二本体(201);

4.根据权利要求3所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述第二定子组件(2)包括设于所述第二本体(201)其中一侧端面上且与所述公止口(102)匹配的母止口(202)。

5.根据权利要求4所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述公止口(102)、母止口(202)分别平行于所述第一本体(101)的顶面和底面,形成与所述第一本体(101)、第二本体(201)相匹配的梯形结构。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述极靴(103)与第一本体(101)端面相接触且向外延伸一定距离形成梯形极靴结构;

7.根据权利要求6所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述第四本体(401)内环中心处设有连接轴孔(403),外环圆周均匀设有固定槽(404);

8.根据权利要求7所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述第三本体固定螺栓孔(302)、第四本体固定螺栓孔(402)、五本体固定螺栓孔(502)、通孔(503)的数量根据所述定子单元的数量确定;

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的模块化定子结构的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:

10.一种轴向磁通电机,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种模块化定子结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述第一定子组件(1)包括设于第一本体(101)一侧端面上的公止口(102)。

3.根据权利要求2所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述第二定子组件(2)由金属软磁复合材料压制成型,其包括呈梯形块状结构的第二本体(201);

4.根据权利要求3所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述第二定子组件(2)包括设于所述第二本体(201)其中一侧端面上且与所述公止口(102)匹配的母止口(202)。

5.根据权利要求4所述的一种模块化定子结构,其特征在于,所述公止口(102)、母止口(202)分别平行于所述第一本体(101)的顶面和底面,形成与所述第一本体(101)、第二本...

【专利技术属性】
技术研发人员:李健邱水泉卢阳
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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