一种永磁电机分瓣定子及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电机技术领域，涉及一种永磁电机分瓣定子，尤其涉及一种适用于石油工业、航空航天或电力领域的，或适用于井下钻测设备用的永磁电机分瓣定子及其制造方法。
【背景技术】
[0002]永磁电机是根据电磁感应定律以永久磁铁所产生的磁场为媒介,实现机电能量转换的一种电磁装置；与传统的电励磁电机相比，永磁电机具有结构简单，可靠性高，体积小，重量轻、效率高、温升低等优点，广泛应用于国民生产的各个领域；伴随着高性能永磁材料的发展，永磁电机以其优越的性能逐渐取代传统的电励磁电机，在石油工业、航空航天、电力等领域得到广泛的应用。永磁电机主要包括定子和转子两大部分。传统永磁电机的定子结构主要包括定子铁心、绕组线圈、绝缘系统等部分；其中定子铁心是永磁电机的重要部件，其材料通常选用导磁性能良好的硅钢，其传统制造工艺是先将硅钢板料按照铁心形状直接冲裁出齿状环片，叠装后焊接，待定子铁心成型后整体下线；对于传统扁平型永磁电机，这种制造工艺可以满足需求。但在对空间尺寸要求极为苛刻的环境中，如航空航天、石油工业等领域，对径向及轴向尺寸有严格要求，永磁电机只能采用细长型结构；在这种要求下，传统的定子铁心制造工艺下线困难，绕组端部长，制造成本高，线圈产生的热量大，电机效率低，不利于长时可靠运行。为此，需要一种能够解决上述问题的永磁电机分瓣定子及其制造方法，以满足实际情况的需要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种永磁电机分瓣定子及其制造方法，以解决现有技术中所存在的上述问题，满足实际情况的需要。
[0004]为实现上述目的，本发明一方面提供一种永磁电机分瓣定子，包括分瓣定子铁心和线圈，所述线圈绕设在分瓣定子铁心内部，还包括紧固环，所述分瓣定子铁心由至少三瓣拼装组成，每一瓣上都分别设有完整齿、完整槽和半槽；所述定子铁心通过紧固环箍紧；所述永磁电机分瓣定子设为底圆直径小于长度的圆柱形。
[0005]在以上方案中优选的是，所述永磁电机分瓣定子的长径比，即长度和底圆直径的比值，为6:1。
[0006]还可以优选的是，所述分瓣定子铁心由三瓣组成，每一瓣均设有两个完整齿、一个完整槽和两个半槽。
[0007]还可以优选的是，所述分瓣定子铁心的每一瓣的外侧设为三分之一圆周的弧形外圆周，其内侧设为与之同心的三分之一圆周的弧形内圆周，所述外圆周和内圆周组合形成的截面为扇面形状。
[0008]还可以优选的是，所述分瓣定子铁心的每一瓣的外圆周处设有倒“凹”字型槽口。
[0009]还可以优选的是，所述分瓣定子铁心的每一瓣的外圆周处的一端设有组装凸台，另一端设有与之相配合的组装凹槽。
[0010]还可以优选的是，所述铁心齿位于内圆周的端部位置处设有凹槽。
[0011]还可以优选的是，所述紧固环的数量为两个，分别设置在分瓣定子铁心的两端位置处。
[0012]本发明的另一方面提供一种永磁电机分瓣定子的制造方法，先根据分瓣定子铁心的轴长准备足够数量的硅钢片，再根据每一瓣分瓣定子铁心的形状将硅钢板料冲裁成型，使得硅钢片的左端伸出一个组装凸台，右端留有和台阶形状完全相同的组装凹槽，以便分瓣定子铁心在拼装成整体时定位使用；所述硅钢片的轭部中心留有焊缝，供焊接使用；所述硅钢片的齿底部，即内圆周处，开有槽，在定子叠压及整体拼装时起到定位及紧固作用；通过专用工装将硅钢片齿顶部槽对齐，整体叠压，再沿预留焊缝将其焊接，形成分瓣定子铁心的每一瓣；待分瓣定子铁心成型后，沿其齿部分别下好线后，再将分瓣定子铁心拼装成整体定子铁心。
[0013]在以上方案中优选的是，通过两个紧固环将拼装好的定子铁心箍紧在一起。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0015]本发明的一种永磁电机分瓣定子及其制造方法，能够解决现有技术中传统的定子铁心制造工艺下线困难、绕组端部长、制造成本高、线圈产生的热量大、电机效率低和不利于长时可靠运行的问题，其能够广泛应用于永磁无刷直流电机或永磁同步电机；该永磁电机分瓣定子制造及装配工艺简单，结构紧凑，齿槽转矩小，且绕组端部短；由于线圈相比传统定子较短，其电阻小，热损耗小，效率高，维护方便，可保证有限空间环境下永磁电机长时可靠运行，特别适用于对体积有苛刻要求的石油工业及航空航天用永磁电机；解决了特殊环境要求下细长型电机的设计、加工难题；其分瓣定子采用分段下线，可以有效减小线圈端部长度，大幅提高电机效率；其分瓣定子采用三瓣式分段结构，制造、下线及装配工艺非常简单，可有效降低成本。也使得维护简单可行，提高了电机可维护性；其分瓣电子定子铁心通过开槽及加工台阶，使得装配简单可行，也可以减小电机齿槽转矩。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明:
[0017]图1是本发明的永磁电机分瓣定子的结构示意图；
[0018]图2是图1中的永磁电机分瓣定子的A-A剖面图；
[0019]图3是本发明的永磁电机分瓣定子的硅钢片的结构示意图；
[0020]图4是本发明的永磁电机分瓣定子的分瓣定子铁心的每一瓣的结构示意图；
[0021]图5是本发明的永磁电机分瓣定子的分瓣定子铁心的整体结构示意图。
[0022]图中，I为紧固环，2为线圈，3为分瓣定子铁心。
【具体实施方式】
[0023]为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
[0024]实施例1:
[0025]一种永磁电机分瓣定子，包括分瓣定子铁心3和线圈2，所述线圈2绕设在分瓣定子铁心3内部，还包括紧固环1，所述分瓣定子铁心3由至少三瓣拼装组成，每一瓣上都分别设有完整齿、完整槽和半槽；所述定子铁心通过紧固环I箍紧；所述永磁电机分瓣定子设为底圆直径小于长度的圆柱形。
[0026]实施例2:
[0027]一种永磁电机分瓣定子，与实施例1相似，所不同的是，所述分瓣定子铁心3由三瓣组成，每一瓣均设有两个完整齿、一个完整槽和两个半槽；所述分瓣定子铁心3的每一瓣的外侧设为三分之一圆周的弧形外圆周，其内侧设为与之同心的三分之一圆周的弧形内圆周，所述外圆周和内圆周组合形成的截面