一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机的制作方法

本发明属于新能源汽车驱动电机领域，涉及一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机。

背景技术：

开关磁阻电机(switchedreluctancemotor：srm)是继直流电机、无刷直流电机(bldc)之后发展起来的一种调速电机类型。英、美等国家对开关磁阻电机的研究起步较早，并已取得显著效果，产品功率等级从数瓦到数百千瓦，广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。

开关磁阻电动机(srm)实现机电能量转换的部件。srm系双凸极可变磁阻电动机，其定、转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成。转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕有集中绕组，径向相对的两个绕组联接起来，称为“一相”，sr电动机可以设计成多种不同相数结构，且定、转子的极数有多种不同的搭配。相数多、步距角小，有利于减少转矩脉动。电动机的结构简单，转子上没有任何形式的绕组；定子上只有简单的集中绕组，端部较短，没有相间跨接线。因此，该电动机具有制造工序少、成本低、工作可靠、维修量小等特点。

开关磁阻电动机的转矩与电流极性无关，只需要单向的电流激励，理论上功率变换电路中每相可以只用一个开关元件，且与电动机绕组串联，不会像pwm逆变器电源那样，存在两个开关元件直通的危险。所以，开关磁阻电动机驱动系统线路简单，可靠性高，成本低于交流调速系统。开关磁阻电动机转子的结构形式对转速限制小，可制成高转速电动机，而且转子的转动惯量小，在电流每次换相时又可以改变相匝转矩的大小和方向，因而系统有良好的动态响应。由于srm采用了独特的结构和控制方法，在与感应电动机相比，srm系统的效率和功率密度在宽广的速度和负载范围内都可以维持在较高水平。

目前开关磁阻电动机srm的主要缺点是：由于转子具有明显的齿槽结构，转子风磨损耗大、噪声大、震动大，这个缺点严重影响其应用于乘用车辆。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其可有效降低风磨损耗以及噪音。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特殊之处在于：

包括定子铁芯、转子铁芯和电机轴；

所述转子铁芯设置在电机轴上；所述转子铁芯位于定子铁芯内，且转子铁芯和定子铁芯之间存在气隙；

所述定子铁芯内包括多个定子齿极，相邻两个定子齿极之间形成定子槽，所述定子齿极上设有绕组，定子槽的空隙内设置有填充物；

所述转子铁芯内包括多个转子齿极，相邻两个转子齿极之间形成转子槽，转子槽的空隙内设置有填充物。

进一步地，上述定子槽内的空隙内充满填充物。

进一步地，上述转子槽内的空隙内充满填充物。

进一步地，上述填充物为热固性或热塑性树脂。

进一步地，上述填充物为环氧树脂。

进一步地，上述定子槽内的填充物高度与定子齿极高度相同，转子槽内的填充物高度与转子齿极高度相同。

进一步地，上述定子铁芯和转子铁芯采用硅钢叠压制成。

进一步地，上述定子铁芯的表面设有包覆层。

进一步地，上述包覆层为热塑性材料。

进一步地，上述定子齿极的数量为八个，转子齿极的数量为六个。

本发明的优点：

1)本发明公开的新型电机定转子铁芯使用硅钢制造而成，并在定转子槽中填充热固性或热塑性树脂，经过填充处理的定子槽内绕组被固化成一个整体，降低了由于电磁力作用产生的振动；

2)本发明中，填充后的开关磁阻电机转子表面光滑，可有效降低风磨损耗以及噪音；同时由于树脂的导热性远大于空气，填充树脂后的电机的散热问题可得到很好的改善，并达到比较令人满意的效果。

附图说明

图1是本发明实施例完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机中定子和转子铁芯的结构图；

图2是图1中a处放大图；

图3是图1的立体图。

其中：1、定子铁芯，2、转子铁芯，3、电机轴，4、定子齿极，5、填充物，6、转子齿极。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

参见图1-3，一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，包括定子铁芯1、转子铁芯2和电机轴3。所述定子铁芯1和转子铁芯2采用硅钢叠压制成。所述转子铁芯2设置在电机轴3上；所述转子铁芯2位于定子铁芯1内，且转子铁芯2和定子铁芯1之间存在气隙。

所述定子铁芯1内包括多个定子齿极4，相邻两个定子齿极4之间形成定子槽，所述定子齿极4上设有绕组，定子槽的空隙内设置有填充物5；所述转子铁芯2内包括多个转子齿极6，相邻两个转子齿极6之间形成转子槽，转子槽的空隙内设置有填充物5。

作为本发明的一个优选实施，所述定子槽、转子槽内的空隙内充满填充物5。所述填充物5为热固性或热塑性树脂。

优选地，所述填充物5为环氧树脂。

作为本发明的一个优选实施，所述定子槽内的填充物5高度与定子齿极4高度相同，转子槽内的填充物5高度与转子齿极6高度相同。

作为本发明的一个优选实施，所述定子铁芯1的表面设有包覆层。

优选地，所述包覆层为热塑性材料，以防绕线过程中槽内壁的毛刺刮伤漆包线的绝缘层。

作为本发明的一个优选实施，所述定子齿极4的数量为八个，转子齿极6的数量为六个。

本发明中，定子铁芯1绕线后，用环氧树脂填充定子槽，将定子槽内的绕组粘接为一个整体。转子铁芯2在叠压成型后，用环氧树脂填充转子槽。使转子槽填充物与转子齿极6的高度相同。

转子铁芯的转子槽填充后，需在机床上加工，使得转子铁芯表面光滑无毛刺。加工后的转子需做动平衡处理，降低转子在运行中因不平衡引起的振动。

本发明使用树脂或者工程塑料填充定、转子齿槽，填充后的开关磁阻电机定转子表面光滑。可有效降低风磨损耗以及噪音。同时由于树脂的导热性远大于空气，填充树脂后的电机的散热问题可得到很好的改善。

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，本领域的技术人员其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行调节，或者对其中部分技术特征进行等同替换。所以，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

包括定子铁芯(1)、转子铁芯(2)和电机轴(3)；

所述转子铁芯(2)设置在电机轴(3)上；所述转子铁芯(2)位于定子铁芯(1)内，且转子铁芯(2)和定子铁芯(1)之间存在气隙；

所述定子铁芯(1)内包括多个定子齿极(4)，相邻两个定子齿极(4)之间形成定子槽，所述定子齿极(4)上设有绕组，定子槽的空隙内设置有填充物；

所述转子铁芯(2)内包括多个转子齿极(6)，相邻两个转子齿极(6)之间形成转子槽，转子槽的空隙内设置有填充物。

2.根据权利要求1所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述定子槽内的空隙内充满填充物。

3.根据权利要求1所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述转子槽内的空隙内充满填充物。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述填充物为热固性或热塑性树脂。

5.根据权利要求4所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述填充物为环氧树脂。

6.根据权利要求4所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述定子槽内填充物的高度与定子齿极(4)的高度相同，转子槽内的填充物高度与转子齿极(6)高度相同。

7.根据权利要求4所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述定子铁芯(1)和转子铁芯(2)采用硅钢叠压制成。

8.根据权利要求4所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述定子铁芯(1)的表面设有包覆层。

9.根据权利要求8所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述包覆层为热塑性材料。

10.根据权利要求4所述的一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其特征在于：

所述定子齿极(4)的数量为八个，转子齿极(6)的数量为六个。

技术总结
本发明涉及一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，包括定子铁芯、转子铁芯和电机轴；所述转子铁芯设置在电机轴上；所述转子铁芯位于定子铁芯内，且转子铁芯和定子铁芯之间存在气隙；所述定子铁芯内包括多个定子齿极，相邻两个定子齿极之间形成定子槽，所述定子齿极上设有绕组，定子槽的空隙内设置有填充物；所述转子铁芯内包括多个转子齿极，相邻两个转子齿极之间形成转子槽，转子槽的空隙内设置有填充物。本发明提出一种完全填充定转子齿槽的开关磁阻电机，其可有效降低风磨损耗以及噪音。

技术研发人员：沈军;余得贵;魏宇;谢顺德
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：2020.05.12
技术公布日：2020.08.04