專利名稱：一種集中繞組永磁同步電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及永磁同步電機，特別是一種集中繞組內(nèi)嵌永磁同步電機。
背景技術(shù)：
在永磁同步電機的類型中，常規(guī)的集中繞組永磁同步電機為了獲取具備良好正弦性的反電勢波形，將電機的轉(zhuǎn)子設(shè)計為均勻氣隙，這樣造成了三方面的損失一方面不均勻的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生了風(fēng)損，若用在空調(diào)壓縮機及油冷環(huán)境下會產(chǎn)生不可忽略的損耗；另一方面，對于大功率的永磁同步電機，采用內(nèi)置式永磁體的轉(zhuǎn)子時，轉(zhuǎn)子非均勻氣隙設(shè)計使交軸方向的氣隙尺寸增大，降低了電機的磁阻力矩分量和功率密度；第三方面，在較高弱磁倍數(shù)驅(qū)動時，不能避免定子通過轉(zhuǎn)子表面的直接漏抗，，功率下降快，機械特性軟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種集中繞組永磁同步電機，所述的這種集中繞組永磁同步電機要解決現(xiàn)有技術(shù)中的集中繞組永磁同步電機轉(zhuǎn)子的均勻氣隙設(shè)計存在的風(fēng)損、磁阻力矩和功率密度低、機械特性軟的技術(shù)問題。本發(fā)明的一種集中繞組永磁同步電機，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述的定子包括定子鐵心和集中式繞組，所述的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和磁鋼，其中，所述的定子鐵心由沖有復(fù)數(shù)個齒的導(dǎo)磁沖片疊成，所述的導(dǎo)磁沖片中的齒數(shù)與轉(zhuǎn)子的極數(shù)之比為1:1. 5。進一步的，所述的集中式繞組為三相繞組。進一步的，所述的轉(zhuǎn)子上設(shè)置有磁體。進一步的，所述的轉(zhuǎn)子是內(nèi)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)或者外轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。進一步的，所述的轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述的定子內(nèi)，轉(zhuǎn)子與定子的外圓同心，轉(zhuǎn)子的外圓與定子之間設(shè)置有間隙，任意一個所述的導(dǎo)磁沖片中均設(shè)置有兩個以上數(shù)目的缺口，所述的缺口沿圓周方向等弧度地分布在導(dǎo)磁沖片中，復(fù)數(shù)個導(dǎo)磁沖片沿軸向重疊后，導(dǎo)磁沖片中的缺口構(gòu)成定子鐵心內(nèi)壁中的槽，缺口均開口于導(dǎo)磁沖片的內(nèi)側(cè)，任意兩個相鄰的開口之間的部分均呈齒形，任意一個齒形部分的中部的內(nèi)側(cè)邊緣均位于一個第一圓周上，所述的第一圓周與轉(zhuǎn)子或者定子的外圓的同心并與轉(zhuǎn)子的外圓保持有間隙，任意一個齒形部分的一個尖端的內(nèi)側(cè)邊緣均位于所述的第一圓周以外且與第一圓周保持有間隙。進一步的，所述的繞組線圈為集中繞組形式。進一步的，所述的轉(zhuǎn)子中貼裝或者嵌裝有永磁體。進一步的，任意一個齒形部分的內(nèi)側(cè)邊緣均各自位于一個齒內(nèi)圓弧上，任意一個所述的齒內(nèi)圓弧的圓心均偏離轉(zhuǎn)子的軸心。進一步的，鐵心內(nèi)壁呈在圓周向上連續(xù)的波浪面。進一步的，任意一個導(dǎo)磁沖片的內(nèi)側(cè)邊緣與轉(zhuǎn)子外圓之間的最大間隙與最小間隙之比為I. 5 I. 8比I。
本發(fā)明的工作原理是轉(zhuǎn)子與鐵心內(nèi)壁之間的間隙形成氣隙，轉(zhuǎn)子與鐵心內(nèi)壁之間采用非均勻氣隙，能使定子內(nèi)側(cè)的氣隙磁密正弦分布，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)式電機的定子繞組將耦合出正弦良好的反電勢。沖片槽口的氣隙尺寸大于沖片齒的尺寸，增大了電機定子相間磁阻，有效降低了相間漏抗，有效提高了電機的功率因數(shù)及深度弱磁的峰值功率。不均勻的氣隙平緩了電機齒極間的磁密突變程度，降低了電機的齒槽力矩和噪音。本發(fā)明和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明在集中繞組永磁同步電機的轉(zhuǎn)子與鐵心內(nèi)壁之間采用非均勻氣隙，使定子內(nèi)側(cè)的氣隙磁密正弦分布，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，電機的定子繞組耦合出正弦良好的反電勢。沖片槽口的氣隙尺寸大于沖片齒的尺寸，增大了電機定子相間磁阻，有效降低了相間漏抗，有效提高了電機的功率因數(shù)及深度弱磁的峰值功率。不均勻的氣隙平緩了電機齒極間的磁密突變程度，降低了電機的齒槽力矩和噪
曰


圖I是本發(fā)明的一種集中繞組永磁同步電機中的定子鐵芯示意圖。圖2是圖I中A局部的放大視圖。圖3是本發(fā)明的一種集中繞組永磁同步電機中的定子鐵的另一個示意圖。
具體實施例方式 實施例I:
如圖I、圖2和圖3所示，本發(fā)明的一種集中繞組永磁同步電機，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述的定子包括定子鐵心和集中式繞組，所述的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和磁鋼，其中，所述的定子鐵心由沖有復(fù)數(shù)個齒的導(dǎo)磁沖片I疊成，所述的導(dǎo)磁沖片I中的齒數(shù)與轉(zhuǎn)子的極數(shù)之比為1:1. 5。具體的，導(dǎo)磁沖片I由硅鋼片沖制而成。進一步的，所述的集中式繞組為三相繞組。進一步的，所述的轉(zhuǎn)子上設(shè)置有磁體。進一步的，所述的轉(zhuǎn)子是內(nèi)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)或者外轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。進一步的，所述的轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述的定子內(nèi)，轉(zhuǎn)子與定子的外圓同心，轉(zhuǎn)子的外圓與定子之間設(shè)置有間隙，任意一個所述的導(dǎo)磁沖片I中均設(shè)置有兩個以上數(shù)目的缺口，所述的缺口沿圓周方向等弧度地分布在導(dǎo)磁沖片I中，復(fù)數(shù)個導(dǎo)磁沖片I沿軸向重疊后，導(dǎo)磁沖片I中的缺口構(gòu)成定子鐵心內(nèi)壁中的槽，缺口均開口于導(dǎo)磁沖片I的內(nèi)側(cè)，任意兩個相鄰的開口之間的部分2均呈齒形，任意一個齒形部分2的中部的內(nèi)側(cè)邊緣均位于一個第一圓周3上，所述的第一圓周3與轉(zhuǎn)子或者定子的外圓4的同心并與轉(zhuǎn)子的外圓保持有間隙，任意一個齒形部分2的一個尖端的內(nèi)側(cè)邊緣均位于所述的第一圓周3以外且與第一圓周3保持有間隙。進一步的，所述的繞組線圈為集中繞組形式。進一步的，所述的轉(zhuǎn)子中貼裝或者嵌裝有永磁體。進一步的，任意一個齒形部分2的內(nèi)側(cè)邊緣均各自位于一個齒內(nèi)圓弧上,任意一個所述的齒內(nèi)圓弧3的圓心均偏離轉(zhuǎn)子外圓4的軸心。進一步的，鐵心內(nèi)壁呈在圓周向上連續(xù)的波浪面。進一步的，任意一個導(dǎo)磁沖片I的內(nèi)側(cè)邊緣與轉(zhuǎn)子外圓之間的最大間隙g_與最小間隙gmin之比為I. 5 I. 8比I。本實施例的工作原理是轉(zhuǎn)子與鐵心內(nèi)壁之間的間隙形成氣隙，轉(zhuǎn)子與鐵心內(nèi)壁之間采用非均勻氣隙，能使定子內(nèi)側(cè)的氣隙磁密正弦分布，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)式電機的定子繞組將耦合出正弦良好的反電勢。沖片槽口的氣隙尺寸大于沖片齒的尺寸，增大了電機定子相間磁阻，有效降低了相間漏抗，有效提高了電機的功率因數(shù)及深度弱磁的峰值功率。不均勻的氣隙平緩了電機齒極間的磁 密突變程度，降低了電機的齒槽力矩和噪音。
權(quán)利要求
1.一種集中繞組永磁同步電機，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述的定子包括定子鐵心和集中式繞組，所述的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和磁鋼，其特征在于所述的定子鐵心由沖有復(fù)數(shù)個齒的導(dǎo)磁沖片疊成，所述的導(dǎo)磁沖片中的齒數(shù)與轉(zhuǎn)子的極數(shù)之比為1:1. 5。
2.如權(quán)利要求I所述的一種集中繞組永磁同步電機，其特征在于所述的集中式繞組為三相繞組。
3.如權(quán)利要求I所述的一種集中繞組永磁同步電機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子上設(shè)置有磁體。
4.如權(quán)利要求I所述的一種集中繞組永磁同步電機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子是內(nèi)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)或者外轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求I所述的一種集中繞組永磁同步電機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述的定子內(nèi)，轉(zhuǎn)子與定子的外圓同心，轉(zhuǎn)子的外圓與定子之間設(shè)置有間隙，任意一個所述的導(dǎo)磁沖片中均設(shè)置有兩個以上數(shù)目的缺口，所述的缺口沿圓周方向等弧度地分布在導(dǎo)磁沖片中，復(fù)數(shù)個導(dǎo)磁沖片沿軸向重疊后，導(dǎo)磁沖片中的缺口構(gòu)成定子鐵心內(nèi)壁中的槽，缺口均開口于導(dǎo)磁沖片的內(nèi)側(cè)，任意兩個相鄰的開口之間的部分均呈齒形，任意一個齒形部分的中部的內(nèi)側(cè)邊緣均位于一個第一圓周上，所述的第一圓周與轉(zhuǎn)子或者定子的外圓的同心并與轉(zhuǎn)子的外圓保持有間隙，任意一個齒形部分的一個尖端的內(nèi)側(cè)邊緣均位于所述的第一圓周以外且與第一圓周保持有間隙。
6.如權(quán)利要求5所述的一種集中繞組永磁同步電機，其特征在于所述的繞組線圈為集中繞組形式。
7.如權(quán)利要求5所述的一種集中繞組永磁同步電機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子中貼裝或者嵌裝有永磁體。
8.如權(quán)利要求5所述的一種集中繞組永磁同步電機，其特征在于任意一個齒形部分的內(nèi)側(cè)邊緣均各自位于一個齒內(nèi)圓弧上，任意一個所述的齒內(nèi)圓弧的圓心均偏離轉(zhuǎn)子的軸心。
9.如權(quán)利要求5所述的一種集中繞組永磁同步電機，其特征在于鐵心內(nèi)壁呈在圓周向上連續(xù)的波浪面。
10.如權(quán)利要求5所述的一種集中繞組永磁同步電機,其特征在于任意一個導(dǎo)磁沖片的內(nèi)側(cè)邊緣與轉(zhuǎn)子外圓之間的最大間隙與最小間隙之比為I. 5 I. 8比I。
全文摘要
一種集中繞組永磁同步電機，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括定子鐵心和集中式繞組，定子鐵心由沖有若干齒的導(dǎo)磁沖片疊成，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和磁鋼；導(dǎo)磁沖片的齒數(shù)和轉(zhuǎn)子極數(shù)之比為1.5。本發(fā)明將定子齒內(nèi)圓設(shè)計為和轉(zhuǎn)子外圓偏心形狀，形成了轉(zhuǎn)子與定子之間的非均勻氣隙，使定子內(nèi)側(cè)的氣隙磁密正弦分布，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，定子繞組耦合出正弦良好的反電勢。同時增大了電機定子相間磁阻，降低了相間漏抗，提高了電機的功率因數(shù)及深度弱磁的峰值功率，還平緩了電機齒極間的磁密突變程度，降低了電機的齒槽力矩和噪音。
文檔編號H02K21/00GK102624180SQ20121011144
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者曹紅飛, 趙振奎 申請人:華域汽車電動系統(tǒng)有限公司