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