专利名称：带加强结构的磁性套筒式电机的制作方法
技术领域：
本发明属于电机结构和制造方面的发明，是一种闭口槽电机。
在电机结构的设计中存在着一对矛盾从嵌线方便的角度看，需要槽口大些好，从减小定、转子的等效气隙和减小磁谐波损耗的角度看，需要槽口小些好，目前的磁性槽楔能降低等效气隙和减小磁谐波损耗，提高效率，但是它齿间漏磁较大，降低了转矩，并且槽楔底面不敢平齿顶面，使效果受到限制。
本发明采用磁性套筒式结构的电机，使开口槽电机加上磁性套筒后电机变成闭口槽电机。可以实现以下目的1、可使多种类型、规格的电机都做成开口槽嵌线、闭口槽装配，使电机的嵌线工艺、质量、槽满率、线间绝缘都得到改善而不降低其性能；2、减小定、转子的等效气隙和减小磁谐波损耗，其效果不亚于半闭口槽，使原本是开口槽的电机性能提高。
本发明的特征是将电机铁芯做成开口槽，嵌好线以后再装上磁性套筒，将开口槽封闭成闭口槽。磁性套筒由铁磁性或亚铁磁性材料做成，对定子而言，磁性套筒圆环的周长等于定子内圆周长，它是紧贴地嵌套、粘接在定子内圆表面，
图1是一个定子剖面，1是磁性套筒，2是定子铁芯；对转子而言，它是紧贴地箍套、粘接在在转子外表面，图2中，3是磁性套筒，4是转子铁芯，磁性套筒不一定是圆形。粘接磁性套筒与定、转子铁芯的粘接剂的耐温等级要与电机相匹配，同时，粘接剂还起了使磁性套筒的环与环之间以及环与铁芯齿面之间的绝缘作用。从电机性能的角度来看，磁性套筒应该是涡流小和齿间漏磁小。图3是由一组铁磁性材料(如硅钢片)制成的薄壁圆环组成，这些薄壁环之间互相绝缘，每个环的宽度K不能太宽，太宽则涡流太大，但太窄则工艺性差；厚度D也不能太厚，太厚则引起齿间漏磁过大，会产生转矩降低等不利影响。根据电机类型和规格的不同，厚度在0.1-5MM之间，宽度在0.3-20之间，要根据实验确定数据。嵌好线圈以后，将这些铁磁圆环套入铁芯，电机就成了图1、图2形状的磁性套筒式闭口槽电机。由于要强调装配、使用的可靠性，所以又产生了带加强结构的磁性套筒式电机，由于这些因素，磁性套筒的结构、性状、尺寸就有许多特征。
磁性套筒的几种基本结构如下1、先描述一种最直观的结构，图3是由一组铁磁性材料(如硅钢片)制成的薄壁圆环组成，这些薄壁环由硅钢片剪切、焊接而成，所以厚度就是硅钢片的厚度(0.35或0.5MM)，对中小型电机而言，宽度K控制在10mm以下为好，环宽度不大于定子的铁芯齿宽比较合理，以免环面的涡流太大，当然，如果强调工艺性的话，宽一些也可以，只是它的涡流损耗偏大一些。，2、预先用铁磁性材料制成一卷线状的材料，其截面可以是矩形或圆形，例如用滚剪将卷筒硅钢片剪成许多卷窄的硅钢片长条，称磁性线。待铁芯齿面和磁性线涂好胶以后，将这种磁性线紧贴并粘接在铁芯齿表面绕制呈弹簧状(图4)。
3、由于很多价值昂贵的电机非常重视可靠性，单用一些简单的环组成的磁性套筒就显得不够安全，于是提出了带加强结构的磁性套筒式电机，这种电机的磁性套筒和电机铁芯都有一些变化，带加强结构的定子磁性套筒两边带齿，具体结构如下(图5)首先将硅钢片冲剪成两边带齿A的长条(齿宽T1小于铁芯齿宽T2)，然后将齿面折弯90°，做成图5形状的齿面A与长条面B垂直的长条，再焊接成带齿圆环，组成图6形状的带齿磁性套筒，环上的齿(以后简称环齿)对应于定子铁芯的齿，环齿A插入定子铁芯齿的叠片当中，当然，电机铁芯齿中对应于环齿的部位要相应地预留许多小缝隙，环齿就插在并粘接在这些小缝隙中。这种结构的定子的铁芯的制造可以采用以下方法设磁性套筒每环的宽度为K，环齿高为G，定子冲片的内圆半径为R，那么再冲一些内圆半径为R＋G的冲片，在铁芯叠片时，每隔K的厚度就叠两片内圆半径为R＋G的冲片，于是就在铁芯齿中每隔厚度K形成了一些深度为G，缝宽为两片硅钢片宽的缝隙，使得每个环齿A都有对应的缝隙，图11中的右部是齿A插入铁芯的示意图，P是内圆半径为R＋G的铁芯。电机装上加强型磁性套筒以后，从外观上看，与普通的圆环式磁性套筒一样，但实际上由于加强型磁性套筒的环齿与铁芯齿结成了一体，所以环掉下来的可能性大大减小。可靠性增加。
4、对于转子而言，带齿环是无法箍套上去的，可以用缠绕法或将图5的带齿长条套紧在转子上以后，再将接口焊接。当然，铁芯上相应的位置也要预留缝隙用作插齿的需要。
5、磁性套筒还可由整块的软磁性材料制成图7圆筒形状，此材料要求电阻率高，就目前来说采用铁氧体、高硅铝钢或超高硅铝钢比较好，也可用铁磁性粉末和粘结胶制成。
6、图7的金属整块式磁性磁套筒的涡流很大，开一些缝可以减小涡流，图8是在整块式磁性套筒的基体上沿轴向割开一些长缝6，图9是在整块式磁芯套筒的基体上沿圆周向割开一些长缝7，并注入树脂胶用来弥补强度和加强绝缘，割缝分布形状的其它方式是容易设想的，不能穷举。如果图9中的圆周向割缝7的割一整圆，则图9成了一组与图3一样短的磁性环组成的磁性套筒。
7、编织式的磁性套筒对于批量大的电机是很有益的，图10是一个编织式的磁性套，在对应于槽口的部位11，用一些非金属的丝线将一组单个的磁性圆环编织成一个完整的磁性套筒，11是被编织的部分，也是对应于槽口的部分。整个磁性套筒粘接在铁芯上。
8、环齿与铁芯齿不一定只是一一对应的，可以是环齿多，也可以是铁芯齿多，也可以是环齿两边不对称等等，其变化不胜枚举。也可以是环齿宽T1小于铁芯齿宽T2的一半的半宽齿，定子铁芯每隔K的厚度就叠一片内圆半径为R＋G的冲片，于是就在铁芯齿中每隔厚度K形成了一些深度为G，缝宽为一片硅钢片宽的缝隙，使得每个环齿都有对应的缝隙。相邻两个环的半宽齿不是并排相贴，而是前后相错共插入铁芯齿缝中，图11中的左部是半宽齿E、F插入铁芯的示意图，P是内圆半径为R＋G的铁芯。
权利要求
1.本发明的特征是将电机铁芯做成开口槽，嵌好线以后再装上磁性套筒，将开口槽封闭成闭口槽。磁性套筒由铁磁性或亚铁磁性材料做成，对定子而言，磁性套筒圆环的周长等于定子内圆周长，它是紧贴地嵌套、粘接在定子内圆表面，图1是一个定子剖面，1是磁性套筒，2是定子铁芯；对转子而言，它是紧贴地箍套、粘接在在转子外表面，图2中，3是磁性套筒，4是转子铁芯，磁性套筒不一定是圆形。粘接磁性套筒与定、转子铁芯的粘接剂的耐温等级要与电机相匹配，同时，粘接剂还起了使磁性套筒的环与环之间以及环与铁芯齿面之间的绝缘作用。从电机性能的角度来看，磁性套筒应该是涡流小和齿间漏磁小。图3是由一组铁磁性材料(如硅钢片)制成的薄壁圆环组成，这些薄壁环之间互相绝缘，每个环的宽度K不能太宽，太宽则涡流太大，但太窄则工艺性差；厚度D也不能太厚，太厚则引起齿间漏磁过大，会产生转矩降低等不利影响。根据电机类型和规格的不同，厚度在0.1-5MM之间，宽度在0.3-20之间，要根据实验确定数据。嵌好线圈以后，将这些铁磁圆环套入铁芯，电机就成了图1、图2形状的磁性套筒式闭口槽电机。由于要强调装配、使用的可靠性，所以又产生了带加强结构的磁性套筒式电机，由于这些因素，磁性套筒的结构、性状、尺寸就有许多特征。
2.根据权利要求1所述的电机结构，其进一步的特征是磁性套筒的结构，图3是由一组铁磁性材料(如硅钢片)制成的薄壁圆环组成，这些薄壁环由硅钢片剪切、焊接而成，所以厚度就是硅钢片的厚度(0.35或0.5MM)，对中小型电机而言，宽度K控制在10mm以下为好，环宽度不大于定子的铁芯齿宽比较合理，以免环面的涡流太大，当然，如果强调工艺性的话，宽一些也可以，只是它的涡流损耗偏大一些。，
3.根据权利要求1所述的电机结构，其进一步的特征是磁性套筒的结构，预先用铁磁性材料制成一卷线状的材料，其截面可以是矩形或圆形，例如用滚剪将卷筒硅钢片剪成许多卷窄的硅钢片长条，称磁性线。待铁芯齿面和磁性线涂好胶以后，将这种磁性线紧贴并粘接在铁芯齿表面绕制呈弹簧状(图4)。
4.根据权利要求1所述的电机结构，其进一步的特征是磁性套筒的结构，由于很多价值昂贵的电机非常重视可靠性，单用一些简单的环组成的磁性套筒就显得不够安全，于是提出了带加强结构的磁性套筒式电机，这种电机的磁性套筒和电机铁芯都有一些变化，带加强结构的定子磁性套筒两边带齿，具体结构如下(图5)首先将硅钢片冲剪成两边带齿A的长条(齿宽T1小于铁芯齿宽T2)，然后将齿面折弯90°，做成图5形状的齿面A与长条面B垂直的长条，再焊接成带齿圆环，组成图6形状的带齿磁性套筒，环上的齿(以后简称环齿)对应于定子铁芯的齿，环齿A插入定子铁芯齿的叠片当中，当然，电机铁芯齿中对应于环齿的部位要相应地预留许多小缝隙，环齿就插在并粘接在这些小缝隙中。这种结构的定子的铁芯的制造可以采用以下方法设磁性套筒每环的宽度为K，环齿高为G，定子冲片的内圆半径为R，那么再冲一些内圆半径为R＋G的冲片，在铁芯叠片时，每隔K的厚度就叠两片内圆半径为R＋G的冲片，于是就在铁芯齿中每隔厚度K形成了一些深度为G，缝宽为两片硅钢片宽的缝隙，使得每个环齿A都有对应的缝隙，图11中的右部是齿A插入铁芯的示意图，P是内圆半径为R＋G的铁芯
5.根据权利要求1所述的电机结构，其进一步的特征是磁性套筒的结构，对于转子而言，带齿环是无法箍套上去的，可以用缠绕法或将图5的带齿长条套紧在转子上以后，再将接口焊接。当然，铁芯上相应的位置也要预留缝隙用作插齿的需要。
6.根据权利要求1所述的电机结构，其进一步的特征是磁性套筒的结构，磁性套筒还可由整块的软磁性材料制成图7的圆筒形状，此材料要求电阻率高，就目前来说采用铁氧体、高硅铝钢或超高硅铝钢比较好，也可用铁磁性粉末和粘结胶制成。
7.根据权利要求1所述的电机结构，其进一步的特征是磁性套筒的结构，图7的金属整块式磁性磁套筒的涡流很大，开一些缝可以减小涡流，图8是在整块式磁性套筒的基体上沿轴向割开一些长缝6，图9是在整块式磁必套筒的基体上沿圆周向割开一些长缝7，并注入树脂胶用来弥补强度和加强绝缘，割缝分布形状的其它方式是容易设想的，不能穷举。如果图9中的圆周向割缝7的割一整圆，则图8成了一组与图3一样由短的磁性环组成的磁性套筒。
8.根据权利要求1所述的电机结构，其进一步的特征是磁性套筒的结构，编织式的磁性套筒对于批量大的电机是很有益的，图10是一个编织式的磁性套，在对应于槽口的部位11，用一些非金属的丝线将一组单个的磁性圆环编织成一个完整的磁性套筒，11是被编织的部分，也是对应于槽口的部分。整个磁性套筒粘接在铁芯上。
9.根据权利要求1所述的电机结构，其进一步的特征是磁性套筒的结构，环齿与铁芯齿不一定只是一一对应的，可以是环齿多，也可以是铁芯齿多，也可以是环齿两边不对称等等，其变化不胜枚举。也可以是环齿宽T1小于铁芯齿宽T2的一半的半宽齿，定子铁芯每隔K的厚度就叠一片内圆半径为R＋G的冲片，于是就在铁芯齿中每隔厚度K形成了一些深度为G，缝宽为一片硅钢片宽的缝隙，使得每个环齿都有对应的缝隙。相邻两个环的半宽齿不是并排相贴，而是前后相错共插入铁芯齿缝中，图11中的左部是半宽齿E、F插入铁芯的示意图，P是内圆半径为R＋G的铁芯。
全文摘要
本发明属于电机结构和制造方面的发明，是一种闭口槽电机。其特征是将电机铁芯做成开口槽，嵌好线以后再装上磁性套筒，将开口槽封闭成闭口槽。磁性套筒由铁磁性或亚铁磁性材料做成。附图是由一组铁磁性材料(如硅钢片)制成的带齿薄壁圆环组成，这些薄壁环之间互相绝缘，根据电机类型和规格的不同，磁环厚度在0.1-5MM之间，宽度在0.3-20之间，由于要强调装配、使用的可靠性，所以产生了带加强结构的磁性套筒式电机。
文档编号H02K3/48GK1155177SQ9611801
公开日1997年7月23日 申请日期1996年1月18日 优先权日1996年1月18日
发明者陈启星 申请人:陈启星