定子结构及具有其的电机的制作方法

文档序号:15454302发布日期:2018-09-15 00:42阅读:130来源:国知局

本发明涉及电机设备技术领域,具体而言,涉及一种定子结构及具有其的电机。



背景技术:

永磁电机由于功率密度大、效率高、转子发热少等优点而备受人们青睐。但永磁电机的弱点是磁场调节困难,因而限制了其应用范围。为解决这一问题,有人提出了混合励磁结构,其中一种常见的结构为励磁绕组安装在定子上的电机,如图1和图2所示,环形直流励磁绕组嵌放在定子铁芯中间,定子槽内放置传统的三相交流绕组。但为了不影响三相绕组嵌线,环形直流励磁绕组与定子槽之间在径向方向上留有一定距离,即中间分段处定子铁芯留取一定轭部,因此直流励磁绕组嵌线空间受到限制。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种定子结构及具有其的电机,以解决现有技术中直流励磁绕组嵌线空间小的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种定子结构,包括:定子铁芯,定子铁芯为多个,多个定子铁芯相间隔且同轴地设置,相邻的两个定子铁芯的端面之间形成容纳空间;直流励磁绕组组件,直流励磁绕组组件设置于容纳空间内。

进一步地,多个定子铁芯包括:第一定子铁芯;第二定子铁芯,第二定子铁芯与第一定子铁芯相间隔且同轴地设置,第一定子铁芯与第二定子铁芯的相对的端面之间形成容纳空间。

进一步地,直流励磁绕组组件包括:支架,支架设置于容纳空间内,支架的第一端与第一定子铁芯的端面相抵接,支架的第二端与第二定子铁芯的端面相抵接。

进一步地,支架为环形支架。

进一步地,直流励磁绕组组件还包括:直流励磁绕组,直流励磁绕组缠绕在支架的外周面上,直流励磁绕组与支架通过灌封或塑封工艺形成一个整体。

进一步地,定子结构还包括:导磁环,导磁环均套设于多个定子铁芯的外周面上,导磁环的内壁上开设有凹槽,至少部分的凹槽位于相邻两个定子铁芯的端部之间,凹槽与该相邻的两个定子铁芯的端部之间围设成容纳空间。

进一步地,导磁环包括:第一导磁环,第一导磁环套设于定子铁芯的外周面上;第二导磁环,第二导磁环套设于定子铁芯的外周面上,第二导磁环与第一导磁环同轴地设置,第二导磁环与第一导磁环可拆卸地相连接。

进一步地,第一导磁环包括:第一导磁本体;第一凸环,第一凸环的第一端与第一导磁本体的端部相连接,第一凸环的第二端沿第一导磁本体的轴向方向延伸设置,第一凸环的外周面与第一导磁本体的端面之间形成限位台阶。

进一步地,第二导磁环包括:第二导磁环本体;第二凸环,第二凸环的第一端与第二导磁环的端面相连接,第二凸环的第二端延第二导磁环本体的轴向方向延伸并与限位台阶相抵接,第二凸环的内周面与定子铁芯的外周面具有距离地设置,第一凸环的端部、第二凸环的内周面和第二导磁环本体的端面之间形成凹槽。

进一步地,多个定子铁芯的内周面上设置有定子槽,相邻的定子铁芯上的定子槽一一对应地设置以形成轴向定子槽,定子结构还包括:三相交流绕组,三相交流绕组设置于轴向定子槽内。

根据本发明的另一方面,提供了一种电机,包括定子结构,定子结构为上述的定子结构。

应用本发明的技术方案,通过将定子铁芯设置为多个,多个定子铁芯相互间隔地设置,进而定子铁芯之间形成了较大容纳空间,使得可以容纳更多的直流励磁绕组,提高电励磁比例,扩宽电机的调速范围,提高电机的功率密度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了现有技术中的定子结构的爆炸结构示意图;

图2示出了现有技术中的定子结构的剖视结构示意图;

图3示出了根据本发明的定子结构的实施例一的结构示意图;

图4示出了根据本发明的定子结构的实施例二的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、定子铁芯;11、第一定子铁芯;12、第二定子铁芯;

20、容纳空间;

30、直流励磁绕组组件;31、支架;32、直流励磁绕组;

40、导磁环;41、第一导磁环;411、第一凸环;42、第二导磁环;421、第二凸环;43、凹槽;

50、三相交流绕组。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在,将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而,这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员,在附图中,为了清楚起见,有可能扩大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的器件,因而将省略对它们的描述。

结合图3至图4所示,根据本发明的实施例,提供了一种定子结构。

具体地,如图3所示,该定子结构,包括定子铁芯10和直流励磁绕组组件30,定子铁芯10为多个,多个定子铁芯10相间隔且同轴地设置,相邻的两个定子铁芯10的端面之间形成容纳空间20,直流励磁绕组组件30设置于容纳空间20内。

在本实施例中,通过将定子铁芯设置为多个,多个定子铁芯相互间隔地设置,进而定子铁芯之间形成了较大容纳空间,使得可以容纳更多的直流励磁绕组,提高电励磁比例,扩宽电机的调速范围,提高电机的功率密度。

在本实施例中,多个定子铁芯10包括第一定子铁芯11和第二定子铁芯12,第二定子铁芯12与第一定子铁芯11相间隔且同轴地设置,第一定子铁芯11与第二定子铁芯12的相对的端面之间形成容纳空间20。相较于现有的一体铁芯中间开槽的形式,采用将第一定子铁芯11和第二定子铁芯12分体设置且分体之间间隔处形成容纳空间用来放置更多直流励磁绕组,提高了电机的性能。

如图3所示,直流励磁绕组组件30包括支架31,支架31设置于容纳空间20内,支架31的第一端与第一定子铁芯11的端面相抵接,支架31的第二端与第二定子铁芯12的端面相抵接。通过在第一定子铁芯11和第二定子铁芯12之间设置支架31,即可以通过支架31对第一定子铁芯11和第二定子铁芯12起到隔离支撑作用,又可以进一步将支架的外周面上缠绕直流励磁绕组。

在本实施例中,支架31为环形支架。通过环形支架能对第一定子铁芯11和第二定子铁芯12起到更好的隔离支撑作用,使其起到隔离作用时受力均衡。

在本实施例中,直流励磁绕组组件30还包括直流励磁绕组32,直流励磁绕组32缠绕在支架31的外周面上,直流励磁绕组32与支架31通过灌封或塑封工艺形成一个整体。这样设置使得直流励磁绕组32与支架31通过灌封或塑封形成绝缘体,增加了绝缘结构,同时直流励磁绕组的散热方式由辐射散热变为传导散热,电机散热速度加快。

在本实施例中,定子结构还包括导磁环40,导磁环40均套设于多个定子铁芯10的外周面上,导磁环40的内壁上开设有凹槽43,至少部分的凹槽43位于相邻两个定子铁芯10的端部之间,凹槽43与该相邻的两个定子铁芯10的端部之间围设成容纳空间20。通过在导磁环40上开设凹槽43,使得凹槽43与该相邻的两个定子铁芯10的端部之间围设成容纳空间20,这样设置增加了容纳空间,进而可以放置更多直流励磁绕组,提高了电机的性能。

如图4所示,导磁环40包括第一导磁环41和第二导磁环42,第一导磁环41套设于定子铁芯10的外周面上,第二导磁环42套设于定子铁芯10的外周面上,第二导磁环42与第一导磁环41同轴地设置,第二导磁环42与第一导磁环41可拆卸地相连接。通过将导磁环40分体地设置,即减小了导磁环的加工难度,又便于将过多直流励磁绕组补充填塞到第一导磁环41和第二导磁环42之间的凹槽43内,进而可以放置更多直流励磁绕组,提高了电机的性能。

在本实施例中,第一导磁环41包括第一导磁本体和第一凸环411,第一凸环411的第一端与第一导磁本体的端部相连接,第一凸环411的第二端沿第一导磁本体的轴向方向延伸设置,第一凸环411的外周面与第一导磁本体的端面之间形成限位台阶。第二导磁环42包括第二导磁环本体和第二凸环421,第二凸环421的第一端与第二导磁环的端面相连接,第二凸环421的第二端延第二导磁环本体的轴向方向延伸并与限位台阶相抵接,第二凸环421的内周面与定子铁芯10的外周面具有距离地设置,第一凸环411的端部、第二凸环421的内周面和第二导磁环本体的端面之间形成凹槽43。通过将第一导磁环41和第二导磁环42通过第一凸环411和第二凸环421相卡接,并在第一凸环411和第二凸环421之间设置了凹槽43,这样设置减小了导磁环的加工难度,又便于将过多直流励磁绕组补充填塞到第一导磁环41和第二导磁环42之间的凹槽43内,进而可以放置更多直流励磁绕组,提高了电机的性能。

在本实施例中,多个定子铁芯10的内周面上设置有定子槽,相邻的定子铁芯10上的定子槽一一对应地设置以形成轴向定子槽,定子结构还包括三相交流绕组50,三相交流绕组50设置于轴向定子槽内。通过将定子槽一一对应的设置以使相邻的定子槽形成轴向定子槽内,进而通过轴线定子槽内设置三相交流绕组50。

上述实施例的定子结构还可以用于电机设备技术领域,即根据本发明的另一方面,提供了一种电机,该电机包括转子结构,转子结构为上述实施例中的定子结构。

现有技术中,永磁电机由于功率密度大、效率高、转子发热少等优点,被极大使用。但永磁电机的弱点是磁场调节困难,因而限制了其应用范围。为解决这一问题,有人提出了混合励磁结构,其中一种常见的结构为直流励磁绕组安装在定子上的电机,如图1和图2所示,环形直流励磁绕组组件30’通过容纳空间20’嵌放在定子铁芯10’中间,定子槽内放置传统的三相交流绕组50’,另外,导磁环40’套设于定子铁芯10’的外周面上,。为了不影响三相绕组嵌线,环形直流励磁绕组组件30’与定子槽之间在径向方向上留有一定距离,即中间分段处定子铁芯留取一定轭部,因此直流励磁绕组嵌线空间受到限制。另外当需要产生一定量的励磁磁通时,只能将直流励磁绕组中电流增大,而电流增大发热严重,影响电机的绝缘性。

如图3所示,现有混合励磁电机中的定子铁芯被分成两段结构,即图3和图4中的第一定子铁芯11和第二定子铁芯12。直流励磁绕组绕制到支架31上,然后使用灌封胶灌封或塑封料将两者塑封成一个整体,形成直流励磁绕组组件,另外根据电机的不同需求进行绕制的直流励磁绕组,对于电励磁比例较大的电机可采用如图4的结构。

对于图3结构,首先将第二定子铁芯12安装至导磁环40,然后将支架31和直流励磁绕组32合成的直流励磁绕组组件安装至导磁环40的中间位置,第一定子铁芯11安装至对应位置,至此导磁环40将三者连接为一个整体,最后三相交流绕组50嵌线,嵌线与普通三相交流绕组形式相同,嵌线完成后形成定子组件。图4结构为满足直流电励磁的要求,将直流励磁绕组组件外径较大,所以将导磁环40分为上下两个部分,定子组件总装时,首先将第二定子铁芯12安装至第二导磁环42,第一定子铁芯11安装至第一导磁环41,然后将直流励磁绕组组件安装至第二导磁环42相应位置,上下两部分合成一体,最后三相交流绕组50嵌线形成定子组件。

直流励磁绕组组件30安装前也可不进行灌封或塑封,安装后与定子导磁环一起灌封或塑封形成一个整体。

除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1