专利名称：一种倍六角定子铁芯电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及盘式电机技术领域，尤其涉及一种倍六角定子铁芯电机。
背景技术：
电机是电力系统常用的发电和用电设备，电机的机电能量转换能力与电机的结构及绕组、铁芯相互结构布置关系极大。在传统盘式电机的结构中，单定子绕组导线的利用率极低，双定子绕组的嵌线工艺复杂，尤其是小型电机的定子绕线基本无法实施；另外传统柱式电机的结构，磁路有“瓶颈效应”饱和点低，绕组的利用率很低，造成发电机不能获得最大电动势，电动机不能获得最大磁动势
发明内容
本发明的目的是提供一种倍六角定子铁芯电机，克服现有技术中的不足，采用组合式倍六角形定子结构，简化铁芯制作和嵌线工艺，提高绕组的利用率，消除磁路的“瓶颈效应”，达到提高电机的机电能量转换能力和运行能力的目的。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现一种倍六角定子铁芯电机，用于发电机时，包括轮辋、轮轴、端盖、轴承和定子，定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯是由若干个铁芯单元组件组合构成的倍六边环形，铁芯单元组件的数量为六的倍数，相邻铁芯单元组件通过螺栓相连接；所述铁芯单元组件上设有定子绕组线圈，每个铁芯单元组件上的定子绕组线圈的数量为1-3个，所述轮辋和螺栓均为非铁磁性材料制成。所述铁芯单元组件包括硅钢片组、线圈定位架一和线圈定位架二，硅钢片组为梯形，硅钢片组的长边侧设有线圈定位架一，硅钢片组的短边侧设有线圈定位架二，硅钢片组上设有与连接件直径匹配的安装孔，线圈定位架一、线圈定位架二和硅钢片通过铆钉连接成一体，在硅钢片组的厚度方向的两侧对称设有线槽，所述线圈定位架一和线圈定位架二上分别设有线圈定位套管，所述线圈定位架一、线圈定位架二、铆钉、连接件和线圈定位套管均为非铁磁性材料制成。所述定子铁芯与轮辋相连接，轮辋上设有定子绕组的引线孔；端盖与轮轴相连接；端盖与轮辋之间设有轴承。所述端盖与定子铁芯相对的一侧设有转子定位环，转子定位环上镶嵌有转子磁铁。所述铁芯单元组件通过连接件与非铁磁性的定位环相连接，并绕定位环外周均匀排列。一种倍六角定子铁芯电机，用于电动机时，包括轮辋、轮轴、端盖、轴承和定子，定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯是由若干个铁芯单元组件组合构成的倍六边环形，铁芯单元组件的数量为六的倍数，相邻铁芯单元组件通过螺栓相连接；所述铁芯单元组件上设有定子绕组线圈，每个铁芯单元组件上的定子绕组线圈的数量为1-3个，所述轮轴和螺栓为非铁磁性材料制成。所述铁芯单元组件包括硅钢片组、线圈定位架一和线圈定位架二，硅钢片组为梯形，硅钢片组长边侧设有线圈定位架一，硅钢片组的短边侧设有线圈定位架二，硅钢片组上设有与连接件直径匹配的安装孔，线圈定位架一、线圈定位架二和硅钢片通过铆钉连接成一体，在硅钢片组的厚度方向的两侧对称设有线槽，所述线圈定位架一和线圈定位架二上分别设有线圈定位套管，所述线圈定位架一、线圈定位架二、铆钉、连接件和线圈定位套管均为非铁磁性材料制成。所述定子铁芯与轮轴相连接，轮轴为空心结构，轮轴上设有定子绕组的过线孔；端盖与轮轴之间设有轴承。所述端盖与定子铁芯相对的一侧设有转子定位套，转子定位套上设有转子绕组，转子定位套为软磁性金属材料。
所述铁芯单元组件通过连接件与轮轴相连接，绕轮轴外周均匀排列。与现有技术相比，本发明的优点是I)倍六角形定子铁芯的制造和嵌线工艺简单，容易保证磁路铁芯磁阻均匀、饱和点一致，散热条件好。2)采用倍六角形定子铁芯的结构电机，在定子铁芯两侧具有平面工作磁场，使得电机绕组的利用率为100%，绕组之间绝缘强度更高。3)本结构既适用于电动机也适用于发电机，能大幅度提高电机的机电能量转换能力和运行能力。
图I是本发明实施例一结构示意图；图2是沿图I中的A-A线剖视图；图3是图I中定子的分解示意图；图4是图I中转子功能组件结构示意图；图5是沿图4中的B-B线剖视图；图6是图3中的铁芯单元组件局部放大图(除去定子绕组)；图7是图6的俯视图；图8是本发明实施例二结构示意图；图9是沿图8中的C-C线剖视图；图10是图8中定子的分解示意图；图11是图8中转子功能组件结构示意图；图12是沿图11中的D-D线剖视图；图13是图10中的铁芯单元组件局部放大图(除去定子绕组)；图14是图10的俯视图。图中1-轮辋2-轮轴3-端盖4-轴承5-定子6_定子铁芯7_定子绕组8-铁芯单元组件9-螺栓10-硅钢片组11-线圈定位架一 12-线圈定位架二13-转子定位环14-转子磁铁15-连接件16-非铁磁性定位环17-安装孔18-线槽19-线圈定位套管20-铆钉21-轮辋 22-轮轴23-端盖24-轴承25-定子26-定子铁芯27-定子绕组28-铁芯单元组件29-螺栓30-硅钢片组31-线圈定位架一 32-线圈定位架二 33-转子定位套 34-转子绕组 35-连接件 36-过线孔37-安装孔38-线槽39-线圈定位套管40-铆钉41-引线孔
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明见图I-图7，是本发明一种倍六角定子铁芯电机实施例一结构示意图，此结构用于发电机时，包括轮辋I、轮轴2、端盖3 、轴承4和定子5，定子5包括定子铁芯6和定子绕组7，定子铁芯6是由若干个铁芯单元组件8组合构成的倍六角环形，铁芯单元组件8的数量为六的倍数，相邻铁芯单元组件8通过螺栓9相连接；铁芯单元组件8上设有定子绕组7线圈，每个铁芯单元组件8上的定子绕组线圈的数量为1-3个，以I个最为合适，轮辋I和螺栓9均为非铁磁性材料制成。铁芯单元组件8通过连接件15与非铁磁性定位环16相连接，绕定位环16外周均匀排列。定子铁芯6与轮辋I通过非铁磁性螺钉相连接，轮辋I上设有定子绕组的引线孔41 ;端盖3与轮辋I之间设有轴承4。轮轴2与端盖3相连接，端盖3与定子铁芯6相对的一侧设有转子定位环13，转子定位环13上镶嵌有转子磁铁14，两种极性的转 子磁铁14绕转子定位环13圆周交替均匀排列，这些构成发电机的转子功能组件。铁芯单元组件8包括硅钢片组10、线圈定位架一 11和线圈定位架二 12，硅钢片组10为梯形，硅钢片组的长边侧设有线圈定位架一 11，硅钢片组10的短边侧设有线圈定位架二 12，硅钢片组10上设有与连接件15直径匹配的安装孔17，硅钢片与线圈定位架一 11和线圈定位架二 12通过铆钉20连接成一体，在硅钢片组10的厚度方向的两侧对称设有线槽18，线圈定位架一 11和线圈定位架二 12上分别设有线圈定位套管19，线圈定位套管19的作用是为定子绕组7提供绕制空间，定子组装后，保护定子绕组7不会受压，定子绕组7与线圈定位套管19、硅钢片组10、线圈定位架一 11和线圈定位架二 12之间均设有绝缘层。线圈定位架一 11、线圈定位架二 12、铆钉20、连接件15和线圈定位套管19均为非铁磁性材料制成。见图8-图14，是本发明一种倍六角定子铁芯电机实施例二结构示意图，此结构用于电动机时，包括轮辋21、轮轴22、端盖23、轴承24和定子25，定子25包括定子铁芯26和定子绕组27，定子铁芯26是由若干个铁芯单元组件28组合构成的倍六角环形，铁芯单元组件28的数量为六的倍数，相邻铁芯单元组件28通过螺栓29相连接；铁芯单元组件28上设有定子绕组27线圈，每个铁芯单元组件28上的定子绕组27线圈的数量为1-3个，以I个最为合适，轮轴22和螺栓29为非铁磁性材料制成。铁芯单元组件28通过连接件35与轮轴22相连接，绕轮轴22外周均匀排列。定子铁芯26与轮轴22相连接，轮轴22为空心结构，轮轴22上设有定子绕组的过线孔36 ;端盖23与轮轴22之间设有轴承24。铁芯单元组件28包括硅钢片组30、线圈定位架一 31和线圈定位架二 32，硅钢片组30为梯形，硅钢片组长边侧设有线圈定位架一 31，硅钢片组的短边侧设有线圈定位架二32，硅钢片组30上设有与连接件35直径匹配的安装孔37，硅钢片与线圈定位架一 31和线圈定位架二 32通过铆钉40连接成一体，在硅钢片组30的厚度方向的两侧对称设有线槽38，所述线圈定位架一 31和线圈定位架二 32上分别设有线圈定位套管39，线圈定位套管39的作用是为定子绕组27提供绕制空间，定子组装后，保护定子绕组27不会受压，定子绕组27与线圈定位套管39、硅钢片组30、线圈定位架一 31和线圈定位架二 32之间均设有绝缘层，线圈定位架一 31、线圈定位架二 32、铆钉40、连接件35和线圈定位套管39均为非铁磁性材料制成。端盖23与轮辋21相连接，端盖23与定子铁芯26相对的一侧设有转子定位套33，转子定位套33上设有转子绕组34，转子定位套33为软磁性金属材料，这些构成电动机的转子功能组件。
实施例一中电机的轮轴2为机械功率端。实施例二中电机的轮辋21为机械功率端。
权利要求
1.一种倍六角定子铁芯电机，包括轮辋、轮轴、端盖、轴承和定子，定子包括定子铁芯和定子绕组，其特征在于，所述定子铁芯是由若干个铁芯单元组件组合构成的倍六边环形，铁芯单元组件的数量为六的倍数，相邻铁芯单元组件通过螺栓相连接；所述铁芯单元组件上设有定子绕组线圈，每个铁芯单元组件上的定子绕组线圈的数量为1-3个，所述轮辋和螺栓均为非铁磁性材料制成。
2.根据权利要求I所述的一种倍六角定子铁芯电机，其特征在于，所述铁芯单元组件包括硅钢片组、线圈定位架一和线圈定位架二，硅钢片组为梯形，硅钢片组的长边侧设有线圈定位架一，硅钢片组的短边侧设有线圈定位架二，硅钢片组上设有与连接件直径匹配的安装孔，线圈定位架一、线圈定位架二和硅钢片通过铆钉连接成一体，在硅钢片组的厚度方向的两侧对称设有线槽，所述线圈定位架一和线圈定位架二上分别设有线圈定位套管，所述线圈定位架一、线圈定位架二、铆钉、连接件和线圈定位套管均为非铁磁性材料制成。
3.根据权利要求I所述的一种倍六角定子铁芯电机，其特征在于，所述定子铁芯与轮辋相连接，轮辋上设有定子绕组的引线孔；端盖与轮轴相连接；端盖与轮辋之间设有轴承。
4.根据权利要求I所述的一种倍六角定子铁芯电机，其特征在于，所述端盖与定子铁芯相对的一侧设有转子定位环，转子定位环上镶嵌有转子磁铁。
5.根据权利要求2所述的一种倍六角定子铁芯电机，其特征在于，所述铁芯单元组件通过连接件与非铁磁性的定位环相连接，并绕定位环外周均匀排列。
6.一种倍六角定子铁芯电机，包括轮辋、轮轴、端盖、轴承和定子，定子包括定子铁芯和定子绕组，其特征在于，所述定子铁芯是由若干个铁芯单元组件组合构成的倍六边环形，铁芯单元组件的数量为六的倍数，相邻铁芯单元组件通过螺栓相连接；所述铁芯单元组件上设有定子绕组线圈，每个铁芯单元组件上的定子绕组线圈的数量为1-3个，所述轮轴和螺栓为非铁磁性材料制成。
7.根据权利要求6所述的一种倍六角定子铁芯电机，其特征在于，所述铁芯单元组件包括硅钢片组、线圈定位架一和线圈定位架二，硅钢片组为梯形，硅钢片组长边侧设有线圈定位架一，硅钢片组的短边侧设有线圈定位架二，硅钢片组上设有与连接件直径匹配的安装孔，线圈定位架一、线圈定位架二和硅钢片通过铆钉连接成一体，在硅钢片组的厚度方向的两侧对称设有线槽，所述线圈定位架一和线圈定位架二上分别设有线圈定位套管，所述线圈定位架一、线圈定位架二、铆钉、连接件和线圈定位套管均为非铁磁性材料制成。
8.根据权利要求6所述的一种倍六角定子铁芯电机，其特征在于，所述定子铁芯与轮轴相连接，轮轴为空心结构，轮轴上设有定子绕组的过线孔；端盖与轮轴之间设有轴承。
9.根据权利要求6所述的一种倍六角定子铁芯电机，其特征在于，所述端盖与定子铁芯相对的一侧设有转子定位套，转子定位套上设有转子绕组，转子定位套为软磁性金属材料。
10.根据权利要求I所述的一种倍六角定子铁芯电机，其特征在于，所述铁芯单元组件通过连接件与轮轴相连接，绕轮轴外周均匀排列。
全文摘要
本发明涉及盘式电机技术领域，尤其涉及一种倍六角定子铁芯电机，包括轮辋、轮轴、端盖、轴承和定子，定子包括定子铁芯和定子绕组，其特征在于，所述定子铁芯是由若干个铁芯单元组件组合构成的倍六边环形，铁芯单元组件的数量为六的倍数，相邻铁芯单元组件通过螺栓相连接；所述铁芯单元组件上设有定子绕组线圈，每个铁芯单元组件上的定子绕组线圈的数量为1-3个。与现有技术相比，本发明的优点是1)倍六角形定子铁芯的制造和嵌线工艺简单，容易保证磁路铁芯磁阻均匀、饱和点一致，散热条件好。2)采用倍六角形定子铁芯的结构电机，使得电机绕组的利用率为100%，绕组之间绝缘强度更高。3)本结构既适用于电动机也适用于发电机。
文档编号H02K1/18GK102710036SQ20121018947
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者常效鹏, 常钟元 申请人:常效鹏