连体式定子和同步并行连体电机的制作方法

本公开涉及一种连体式定子和包括该连体式定子的同步并行连体电机。

背景技术：

1、双螺杆泵利用相互啮合、互不接触的两根螺杆轴来抽送液体，液体随螺杆轴的转动被传送到泵体中间的腔室并混合在一起，从而实现泵输送的目的。常规的双螺杆泵的螺杆轴分为主动轴和从动轴，主动轴由电极驱动，从动轴通过齿轮由主动轴驱动。这种驱动方式存在一些问题，例如齿轮的维护成本比较高、振动噪声大、存在润滑油或燃料泄漏的问题、同步齿轮达到的效果并不理想。

2、考虑到上述问题，目前可采用双转子同步并行连体电机来同步驱动双螺杆泵。双转子同步并行连体电机通常包括一个连体定子和两个转子，两个转子分别驱动双螺杆泵的两个螺杆轴。因此，双转子同步并行连体电机可以保证两个螺杆轴的同步并行，取消了传动齿轮等设备，提升了系统效率，并且降低了密封方面的要求。

3、但是，在现有的双转子同步并行连体电机的制备过程中，还存在以下问题：(1)连体定子的定子槽内通常设置分布式绕组，但分布式绕组线端高且尺寸大，成本较高；(2)连体定子的制作方法是，首先通过冲床使硅钢冲片堆叠成圆柱形，在将两个圆柱形定子各切割掉一定角度的定子铁芯之后将剩余的定子部分左右并列设置并连接在一起，对定子进行上下填充且使连接平整，从而形成连体定子，这种制作方法复杂，成本高且有涡流损耗；(3)转子的制作方法是，首先通过冲床使硅钢冲片堆叠成圆柱形，在其中预留插槽，然后将预充磁的永磁体转入插槽，这种制作方法同样复杂，成本高且产生的波形一致性较差。

技术实现思路

1、因此，本公开之目的是提供一种连体式定子和包括该连体式定子的同步并行连体电机，所述连体式定子实现了去铁化、涡流损耗的降低、导磁性的改善以及扭矩的提高，结构简单，成本低廉，所述同步并行连体电机可以实现两个转子的同步并行旋转且可以实现同步反向旋转。

2、上述目的通过下文所述的连体式定子和同步并行连体电机来实现。

3、本公开提供了一种连体式定子，用于同步并行连体电机，所述连体式定子具有至少一个对称轴线以及关于所述对称轴线对称设置的多个定子部分，所述多个定子部分各包括：

4、定子轭，具有不完整的环形形式；

5、腔体，设置于所述定子轭内；

6、定子齿，由所述定子轭的内壁朝向腔体的中心延伸；以及

7、绕组槽，沿所述定子轭的内壁设置于相邻的两个定子齿之间，

8、其中，关于所述至少一个对称轴线中的一个对称轴线对称设置的两个不同定子部分的连接区域处设置有公共定子齿，

9、所述公共定子齿包括第一弧形表面和第二弧形表面，所述第一弧形表面具有与所述两个不同定子部分中的第一定子部分的定子齿的弧形表面相同的曲率半径，所述第二弧形表面具有与所述两个不同定子部分中的第二定子部分的定子齿的弧形表面相同的曲率半径。

10、在一实施方式中，所述多个定子部分通过铁氧体粉体和粘结剂一体成型。

11、在一实施方式中，所述多个定子部分各还包括磁体槽，所述磁体槽设置于所述定子齿中，并且所述磁体槽内设置有软磁体。

12、在一实施方式中，所述公共定子齿关于所述一个对称轴线对称设置且其中设置有另外的磁体槽，所述另外的磁体槽内设置有软磁体。

13、在一实施方式中，所述公共定子齿的两侧设置有虚槽，并且所述公共定子齿上不设置绕组。

14、在一实施方式中，所述软磁体沿相应的定子部分的径向方向取向。

15、在一实施方式中，所述粘结剂为环氧树脂或聚氨脂，并且质量比为1％至10％。

16、在一实施方式中，所述磁体槽的侧边缘与相应定子齿的侧边缘相距第一距离，并且所述磁体槽的径向内边缘与相应定子齿的弧形表面相距第二距离，所述第一距离为至少0.5mm，所述第二距离为至少0.5mm。

17、在一实施方式中，所述多个定子部分各还包括集中式绕组，所述集中式绕组各设置于所述绕组槽中且缠绕相应的定子齿。

18、在一实施方式中，所述连体式定子具有关于第一对称轴线对称设置的两个定子部分，所述两个定子部分的连接区域设置于所述第一对称轴线上。

19、在一实施方式中，所述连体式定子还具有关于所述第一对称轴线对称设置的另外两个定子部分，所述两个定子部分与所述另外两个定子部分关于垂直于所述第一对称轴线的第二对称轴线对称设置，所述两个定子部分与所述另外两个定子部分的连接区域设置于所述第二对称轴线上。

20、本公开还提供了一种同步并行连体电机，所述同步并行连体电机包括：

21、如上文所述的连体式定子；以及

22、多个转子，设置于相应定子部分的腔体内。

23、在一实施方式中，所述转子通过塑磁材料或通过磁粉和粘结剂一体成型。

24、在一实施方式中，所述转子包括多个磁体，所述多个磁体中相邻磁体的磁性相反。

25、在一实施方式中，所述第一定子部分的转子的多个磁体与所述第二定子部分的转子的多个磁体关于所述一个对称轴线对称设置，但磁性相反。

26、本公开的实施例具有以下优势。通过铁氧体粉体和粘结剂一体成型，连体式定子实现了去铁化，降低了涡流损耗，降低了成本，更适用于大规模工业化生产。通过在定子齿和公共定子齿内设置槽且安装软磁体，使连体式定子在齿部具有更高的饱和磁密和更低的铁损，减小了定子铁芯的体积和尺寸，提高了电能利用率，减小了最大输出转矩电流，提升了电机效率。通过降低铁耗，可以降低电机内部温升，防止电机内部温度过高导致永磁体退磁。通过在公共定子齿两侧设置虚槽以及弧形表面，可以保证整个电机磁路的完整度，更进一步的降低铁损，利于转子运转。通过使用集中式绕组，连体式定子降低了成本且可以提供更大的扭矩。通过使用塑磁材料或者通过磁粉和粘结剂一体成型，转子实现了去铁化，降低了成本且使得转子波形一致性更好。

技术特征：

1.一种连体式定子，用于同步并行连体电机，其特征在于，所述连体式定子具有至少一个对称轴线以及关于所述对称轴线对称设置的多个定子部分(1)，所述多个定子部分各包括：

2.根据权利要求1所述的连体式定子，其特征在于，所述多个定子部分通过铁氧体粉体和粘结剂一体成型。

3.根据权利要求2所述的连体式定子，其特征在于，所述多个定子部分各还包括磁体槽(6)，所述磁体槽设置于所述定子齿中，并且所述磁体槽内设置有软磁体。

4.根据权利要求3所述的连体式定子，其特征在于，所述公共定子齿关于所述一个对称轴线对称设置且其中设置有另外的磁体槽(8)，所述另外的磁体槽内设置有软磁体。

5.根据权利要求4所述的连体式定子，其特征在于，所述公共定子齿的两侧设置有虚槽(16)，并且所述公共定子齿上不设置绕组。

6.根据权利要求4所述的连体式定子，其特征在于，所述软磁体沿相应的定子部分(1)的径向方向取向。

7.根据权利要求2所述的连体式定子，其特征在于，所述粘结剂为环氧树脂或聚氨脂，并且质量比为1％至10％。

8.根据权利要求3所述的连体式定子，其特征在于，所述磁体槽(6)的侧边缘与相应定子齿的侧边缘相距第一距离，并且所述磁体槽(6)的径向内边缘与相应定子齿的弧形表面相距第二距离，所述第一距离为至少0.5mm，所述第二距离为至少0.5mm。

9.根据权利要求2所述的连体式定子，其特征在于，所述多个定子部分各还包括集中式绕组(9)，所述集中式绕组各设置于所述绕组槽(5)中且缠绕相应的定子齿。

10.根据权利要求2所述的连体式定子，其特征在于，所述连体式定子具有关于第一对称轴线(a)对称设置的两个定子部分，所述两个定子部分的连接区域设置于所述第一对称轴线(a)上。

11.根据权利要求10所述的连体式定子，其特征在于，所述连体式定子还具有关于所述第一对称轴线(a)对称设置的另外两个定子部分，所述两个定子部分与所述另外两个定子部分关于垂直于所述第一对称轴线(a)的第二对称轴线(b)对称设置，所述两个定子部分与所述另外两个定子部分的连接区域设置于所述第二对称轴线(b)上。

12.一种同步并行连体电机，其特征在于，所述同步并行连体电机包括：

13.根据权利要求12所述的同步并行连体电机，其特征在于，所述转子通过塑磁材料或通过磁粉和粘结剂一体成型。

14.根据权利要求12所述的同步并行连体电机，其特征在于，所述转子包括多个磁体(25)，所述多个磁体中相邻磁体的磁性相反。

15.根据权利要求14所述的同步并行连体电机，其特征在于，所述第一定子部分(11)的转子的多个磁体与所述第二定子部分(12)的转子的多个磁体关于所述一个对称轴线对称设置，但磁性相反。

技术总结
本公开涉及一种连体式定子和同步并行连体电机。所述连体式定子具有至少一个对称轴线以及关于所述对称轴线对称设置的多个定子部分，多个定子部分各包括：定子轭，具有不完整的环形形式；腔体，设置于定子轭内；定子齿，由定子轭的内壁朝向腔体的中心延伸；以及绕组槽，沿定子轭的内壁设置于相邻的两个定子齿之间，其中，关于至少一个对称轴线中的一个对称轴线对称设置的两个不同定子部分的连接区域处设置有公共定子齿，公共定子齿包括第一弧形表面和第二弧形表面，第一弧形表面具有与两个不同定子部分中的第一定子部分的定子齿的弧形表面相同的曲率半径，第二弧形表面具有与两个不同定子部分中的第二定子部分的定子齿的弧形表面相同的曲率半径。

技术研发人员：姚云瀚
受保护的技术使用者：浙江智源电机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13