專利名稱：一種高功率密度盤式電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于盤式電機，特別是涉及一種高功率密度盤式電機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有盤式電機，其定子鐵心是由帶形矽鋼片沖制間距不等的邊槽 巻繞構(gòu)成，存在的主要缺陷是1加工復(fù)雜、設(shè)備昂貴。2定子端面 的線槽等寬等深，如果內(nèi)圓槽部寬度和齒部寬度相等，則線槽外圓端 槽寬僅為外圓端齒寬的幾分之一，導(dǎo)致該部定子繞組占有的空間大大 縮小，使電機出力也大大減小。3內(nèi)圓通過的磁力線明顯少亍外圓通 過的磁力線，但磁軛面積相同， 一方面造成材料浪費，另 方面使電 機出力下降。
為克服矽鋼片沖制邊槽巻饒鐵芯加工非常復(fù)雜的技術(shù)問題，已有 多種技術(shù)方案為公眾所知，其中采用改進型定子鐵心的技術(shù)方案較具 代表性。
例如，公告號CN1157502的發(fā)明專禾U《無軛、無槽、軸向磁路 電機》，它公開了以F技術(shù)方案由支承部件支承定位的各自獨立的 n個柱狀鐵芯和繞在鐵芯l:::面的繞組構(gòu)成無定子軛、無定子槽的定 子，該定子通過軸承套裝于機軸，在定子兩端具有轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子上按 圓周分布m個磁極，轉(zhuǎn)子通過螺母、彈簧墊圈緊固于機軸，磁極數(shù) m與柱狀鐵芯數(shù)n的比例為1 : 1或1 : 2、 2 : 3。
另一種技術(shù)方案是由矽鋼片巻饒的環(huán)狀軛取代l:述方案中的支 承部件，并且柱狀鐵芯也由矽鋼片巻饒制成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有改進型定子鐵心盤式電機技術(shù)方案中 存在的技術(shù)問題，而公開一種用軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制品來替代矽 鋼片的高功率密度盤式電機。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的采取以F技術(shù)方案本盤式電機由殼體、電機 軸、轉(zhuǎn)子和扁環(huán)狀定子鐵芯及其端面線槽所組成，其特征在于軟磁 體構(gòu)成扁環(huán)狀定子鐵芯，其端面設(shè)有表面形狀為扇形的各線槽，所述
3的扇形各線槽其外圓端的寬度大于內(nèi)圓端的寬度，所述的扇形各線槽
其內(nèi)圓端的槽深大于外圓端的槽深。
所述的軟磁體是由軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制構(gòu)成。 所述的軟磁體構(gòu)成的扁環(huán)狀定子鐵芯，其兩端面均設(shè)有表面形狀
為扇形的線槽，定子鐵芯各端面分別設(shè)置與其具有氣隙的轉(zhuǎn)亍。
所述的軟磁體構(gòu)成的扁環(huán)狀定子鐵芯，在對應(yīng)齒部的外圓面等間
隔分布有與電機殼體接合的支撐柱。
所述的轉(zhuǎn)子鐵芯是由軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制構(gòu)成。 所述的轉(zhuǎn)子鐵芯端面兩磁極之間對稱設(shè)有扇形的凹部，磁極端面
設(shè)有表面形狀為扇形的各線槽，所述的扇形各線槽其外圓的寬度大于
內(nèi)圓端的寬度，所述的扇形各線槽其內(nèi)圓端的槽深大于外圓端的槽深。
本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點在于本盤式電機的定子鐵芯采用軟磁
體構(gòu)成，以FN50國"0鐵鎳磁粉為例，其有效導(dǎo)磁率可在125-200 范圍內(nèi)選擇，性能與高導(dǎo)磁率的矽鋼片巻饒定子鐵芯相當(dāng)。並盤式電 機的定子鐵芯各線槽內(nèi)圓端口的槽深而外圓端口的槽淺，因此外圓軛 部面積大于內(nèi)圓軛部面積，材料被充分利用，軛部有效磁力線可增大 50%左右。本盤式電機的定子鐵芯各線槽的外圓槽加寬、內(nèi)圓槽加深， 因此槽面積可增大30%左右。本盤式電機定子鐵芯各線槽的形狀能 使電機的出力加大而形成高功率密度盤式電機。本發(fā)明具有定子鐵芯 加工簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、能顯著提高盤式電機功率的突出優(yōu)點。


附圖1是定子鐵芯結(jié)構(gòu)之一示意圖。
附圖2是圖1a-a視圖。
附圖3是轉(zhuǎn)子鐵心結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4是圖3a-a視圖。
附圖5是電機實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6是定子鐵芯結(jié)構(gòu)之二剖面示意圖。
附圖7是圖6a-a視圖。
附圖8是電機實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號1定子鐵心，1-1線槽，1-2齒部，1-3短支撐柱，14
4長支撐柱，2轉(zhuǎn)子鐵心，2-1凹部，2-2轉(zhuǎn)子線槽，2-3轉(zhuǎn)子齒部，3 軸承，4轉(zhuǎn)子繞組，5定子繞組，6底座，7轉(zhuǎn)子磁扼，8永磁鐵磁極， 9殼體，10電機軸。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及其實施例進 步說明本發(fā)明。
如圖1、 2所示，扁環(huán)狀定子鐵芯由軟磁體構(gòu)成，軟磁體可以是 軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制體。定子鐵芯的端面設(shè)有表面形狀為扇形的 各線槽1-1，線槽之間是齒部l-2。扇形各線槽外圓端的寬度大于內(nèi) 圓端的寬度，扇形各線槽其內(nèi)圓端的槽深大于外圓端的槽深。
如圖3、 4所示，轉(zhuǎn)子鐵芯是軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制體。轉(zhuǎn)子 鐵芯的端面兩磁極之間對稱設(shè)有扇形的凹部2-1，磁極端面設(shè)有表面 形狀為扇形的各轉(zhuǎn)子線槽2-2，相鄰轉(zhuǎn)子線槽之間是轉(zhuǎn)子齒部2--3。 扇形各轉(zhuǎn)子線槽的外圓端的寬度大于內(nèi)圓端的寬度，扇形各線槽其內(nèi) 圓端的槽深大于外圓端的槽深。
如圖5所示，是由圖1定子鐵芯1、圖2轉(zhuǎn)子鐵芯2為主要部件 組成的盤式電機。圖中省略了電機売體和連接于轉(zhuǎn)子鐵芯的輸出軸。
圖5中定子鐵芯1支撐并固定于底座6，轉(zhuǎn)子鐵芯2由軸承3于 底座..匕端，定子鐵芯1和轉(zhuǎn)子鐵芯2的線槽分別設(shè)有定子繞組5和轉(zhuǎn) 子繞組4，定子鐵芯1和轉(zhuǎn)子鐵芯2之間設(shè)有氣隙。
如圖6、 7所示的另一扁環(huán)狀定子鐵芯結(jié)構(gòu)，也由軟磁體構(gòu)成， 軟磁體是軟鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制體。定子鐵芯1的兩個端面均設(shè)有表 面形狀為扇形的各線槽卜l，線槽之間是齒部1-2。扇形各線槽其外 圓端的寬度大于內(nèi)圓端的寬度，扇形各線槽其內(nèi)圓端的槽深大于外圓 端的槽深。在對應(yīng)扁環(huán)狀定子鐵芯齒部卜2的外圓面等間隔分布有與 電機殼體接合的短支撐柱1-3和長支撐柱1-4，各支撐柱的作用是使 該定子固定于電機殼體。
圖8是由圖6、 7所示的定子鐵芯1為主要部件組成的單定子雙 轉(zhuǎn)子直流盤式電機，該盤式電機的轉(zhuǎn)子采用現(xiàn)有技術(shù)中的由轉(zhuǎn)子磁扼 7和永磁鐵磁極8構(gòu)成。定子鐵芯l由短支撐柱(未示出)和長支撐 柱1-4固定于殼體9，電機軸10兩端由軸承支撐于構(gòu)成殼體 部分 的前后蓋。各線槽的定子鐵芯1兩個端面均設(shè)有定子繞組5，定子鐵芯1與兩轉(zhuǎn)子之間分別設(shè)有氣隙。
圖8單定子雙轉(zhuǎn)子直流盤式電機的磁力線由一轉(zhuǎn)子N極經(jīng)過定子 到另一轉(zhuǎn)子S極，再由該轉(zhuǎn)子S極經(jīng)過該轉(zhuǎn)子本身磁軛到該轉(zhuǎn)子N極， 穿過定子到一轉(zhuǎn)子S極，最后經(jīng)過---轉(zhuǎn)子本身磁軛回到一轉(zhuǎn)子N極。 本實施例的轉(zhuǎn)子設(shè)置磁軛后，定子則不需有磁軛，省去了定子遒軛， 使該盤式電機結(jié)構(gòu)更緊湊。
以上實施例的軟磁體材料是FN50-110或YB-T 5258-93。
權(quán)利要求
1、一種高功率密度盤式電機，由殼體、電機軸、轉(zhuǎn)子和扁環(huán)狀定子鐵芯及其端面線槽所組成，其特征在于軟磁體構(gòu)成扁環(huán)狀定子鐵芯，其端面設(shè)有表面形狀為扇形的各線槽，所述的扇形各線槽其外圓端的寬度大于內(nèi)圓端的寬度，所述的扇形各線槽其內(nèi)圓端的槽深大于外圓端的槽深。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率密度盤式電機，其特征在于 所述的軟磁體是由軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求i所述的高功率密度盤式電機，jt;特征在T:所述的軟磁休構(gòu)成的扁環(huán)狀定子鐵芯，K兩端而均設(shè)有農(nóng)而形狀為扇 形的線槽，定子鐵芯各端而分別設(shè)胃與其具冇氣隙的轉(zhuǎn)于。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率密度盤式電機，其特征在于 所述的軟磁體構(gòu)成的扁環(huán)狀定子鐵芯，在對應(yīng)齒部的外圓面等間隔分 布有與電機殼體接合的支撐柱。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率密度盤式電機，.凡特征在于-所述的轉(zhuǎn)子鐵芯是山軟磁鋁鐵或鐵鎳磁粉壓制構(gòu)成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的高功率密度盤式電機，其特征在 于所述的轉(zhuǎn)子鐵芯端面兩磁極之間對稱設(shè)有扇形的門部，磁極端面 設(shè)有表面形狀為扇形的各線槽，所述的扇形各線槽其外圓的寬度大于 內(nèi)圓端的寬度，所述的扇形各線槽其內(nèi)圓端的槽深火于外圓端的槽 深。
全文摘要
本發(fā)明是一種高功率密度盤式電機，其特征在于軟磁體構(gòu)成扁環(huán)狀定子鐵芯，其端面設(shè)有表面形狀為扇形的各線槽，所述的扇形各線槽其外圓端的寬度大于內(nèi)圓端的寬度，所述的扇形各線槽其內(nèi)圓端的槽深大于外圓端的槽深。本電機的定子鐵芯采用軟磁體構(gòu)成，性能與高導(dǎo)磁率的矽鋼片卷饒定子鐵芯相當(dāng)，定子鐵芯外圓軛部面積大于內(nèi)圓軛部面積，材料被充分利用，軛部有效磁力線可增大50％左右，槽面積可增大30％左右，能使電機的出力加大而形成高功率密度盤式電機。本發(fā)明具有定子鐵芯加工簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、能顯著提高盤式電機功率的突出優(yōu)點。
文檔編號H02K23/54GK101471595SQ20071006050
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者周伯飛, 莊朝榮 申請人:天津榮亨集團股份有限公司