外转子永磁电动机的制作方法

文档序号:10371273
外转子永磁电动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种永磁电机,尤其涉及一种定子上装有绝缘垫块的外转子永磁电动机,属于电动机类。
【背景技术】
[0002]外转子永磁电动机的转矩密度是其一项重要性能指标,以一款转速为120rpm、夕卜径为300mm的外转子永磁电动机为例,电机使用锂电池接整流桥来提供3相交流输入。电机需要在尽可能小的重量下实现不低于300Nm的转矩输出,这就要求在设计过程中尽可能提高电机本体的转矩密度。现有技术中,提高电机的转矩密度,是本领域一直渴望解决的技术问题。

【发明内容】

[0003]本实用新型针对上述现有技术中存在的问题,提供了一种外转子永磁电动机,解决了现有技术中转矩密度有待提高的问题。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]外转子永磁电动机,包括转子总成和定子总成,转子总成包括转子支架、转子铁心和磁钢;定子总成包括定子铁心、定子垫块和绕组,定子铁芯的定子槽内嵌入绝缘纸,定子垫块设置在定子铁心的定子齿两端,绕组缠绕在定子垫块和定子齿的外表面。
[0006]所述的定子垫块包括绝缘垫、线槽挡板和绝缘纸卡,线槽挡板设置在绝缘垫的两端,绝缘垫的两侧分别设有绝缘纸卡。
[0007]所述的绝缘纸卡为四个。
[0008]所述的线槽挡板的两侧设有凹槽。
[0009]本实用新型的优点效果如下:
[0010]本实用新型通过定子垫块将定子齿部垫高,绕组线圈更长,这样就提高绕组在磁场中受力的有效长度,使电机在定子铁心叠厚相同的情况下,提供更大的转矩输出,从而提高电机的功率密度。
【附图说明】
[0011]图1是外转子永磁电机的结构不意图。
[0012]图2是图1的A-A剖视图。
[0013]图3是本实用新型定子垫块的结构示意图。
[0014]图4是定子铁心的结构示意图。
[0015]图5a、5b是本实用新型定子垫块的原理示意图。
[0016]图中,1、转子支架,2、转子铁心,3、磁钢,4、定子铁心,5、定子垫块,6、绕组,7、绝缘垫,8、线槽挡板,9、绝缘纸卡,10、定子齿,11、定子槽。
【具体实施方式】
[0017]实施例
[0018]如图所示,外转子永磁电动机,包括转子总成和定子总成,转子总成包括转子支架
1、转子铁心2和磁钢3;定子总成包括定子铁心4、定子垫块5和铜线绕组6,定子铁心的定子槽11内嵌入绝缘纸,定子垫块5设置在定子铁心的定子齿10两端,绕组6缠绕在定子垫块和定子齿的外表面。
[0019]所述的定子垫块包括绝缘垫7、线槽挡板8和绝缘纸卡9,线槽挡板8设置在绝缘垫7的两端,线槽挡板8的两侧设有凹槽,绝缘垫7的两侧分别设有绝缘纸卡9。
[0020]为了降低电机重量,转子支架I部分使用密度较低的铝合金;转子铁心2使用SlOC结构钢,该材质磁导率和结构强度都很高,可以在较薄的情况下满足转子磁路的导磁需要,磁钢3使用高牌号的烧结钕铁硼,使用AB胶粘在转子铁心2上,转子通过压装方式固定在转子支架I中;整个定子使用常温固化的环氧树脂进行绝缘封装。
[0021 ]定子垫块的安装过程中,首先在定子槽11内嵌入绝缘纸,然后将绝缘垫7压装在定子齿10的两端,并用绝缘纸卡9的四个爪将绝缘纸卡住,安装完垫块之后在绝缘垫7上绕线,当绕满一个定子齿10后,通过绕组端部线槽挡板8上面的凹槽将绕组端部挂住,再转到下一齿继续绕线。
[0022]本实用新型的原理如下:由于定子垫块5将定子齿部垫高,绕组6线圈更长,这样就提尚绕组6在磁场中受力的有效长度,使电机在定子铁心4置厚相同的情况下,提供更大的转矩输出,从而提高电机的功率密度,定子垫块的原理示意图见图5a、5b。绕组受力公式为F=BIL,其中B为气隙磁密,I为绕组电流有效值,L为绕组垂直于气隙磁场和运动方向的有效长度,在气隙磁密B和绕组电流I不变的情况下,提高磁场中绕组有效长度L,可以达到提高绕组受力的目的,如图5a、5b所示,未使用垫块时,定子铁心叠厚为50mm、绕组有效长度L为50mm ;使用定子垫块后,定子铁心叠厚50mm,绕组有效长度LI为54mm。
[0023]本实用新型以应用到外径300mm的外转子永磁电动机为例,电机使用锂电池供电,定子垫块安装在交流电机定子齿部,起绝缘和支撑绕组的作用,垫块熔点约为327°C,沸点为400°C,定子垫块使用温度最高达到250°C。垫块不粘附于电机定子,主要应用在集中绕组电机,通过电机绕组直接将其缠绕在定子上,电气绝缘性能可达1500V电压。外转子电机在冷却条件满足要求的情况下,可以使用不超过1500V的电池。定子垫块可以提高电机绕组切割磁感线的有效长度,同时还具有聚四氟乙烯材料耐高温、抗酸抗碱、摩擦系数低等特性,在兼顾电气绝缘的同时,还可以满足各种恶劣工作环境的要求。
[0024]以上所述是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理,任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换,均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.外转子永磁电动机,包括转子总成和定子总成,转子总成包括转子支架、转子铁心和磁钢;其特征在于定子总成包括定子铁心、定子垫块和绕组,定子铁芯的定子槽内嵌入绝缘纸,定子垫块设置在定子铁心的定子齿两端,绕组缠绕在定子垫块和定子齿的外表面。2.根据权利要求1所述的外转子永磁电动机,其特征在于所述的定子垫块包括绝缘垫、线槽挡板和绝缘纸卡,线槽挡板设置在绝缘垫的两端,绝缘垫的两侧分别设有绝缘纸卡。3.根据权利要求2所述的外转子永磁电动机,其特征在于所述的绝缘纸卡为四个。4.根据权利要求2所述的外转子永磁电动机,其特征在于所述的线槽挡板的两侧设有凹槽。
【专利摘要】本实用新型涉及一种外转子永磁电动机,包括转子总成和定子总成,转子总成包括转子支架、转子铁心和磁钢;其特征在于定子总成包括定子铁心、定子垫块和绕组,定子铁芯的定子槽内嵌入绝缘纸,定子垫块设置在定子铁心的定子齿两端,绕组缠绕在定子垫块和定子齿的外表面,定子垫块可以提高电机绕组切割磁感线的有效长度,同时还具有聚四氟乙烯材料耐高温、抗酸抗碱、摩擦系数低等特性,在兼顾电气绝缘的同时,还可以满足各种恶劣工作环境的要求。
【IPC分类】H02K3/34, H02K1/14
【公开号】CN205283267
【申请号】CN201521056647
【发明人】王永生, 高存强, 许守骏, 马国成, 刘俭佳
【申请人】沈阳航天新光集团有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月17日
再多了解一些
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