專利名稱：聚磁型永磁盤式電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電機(jī)領(lǐng)域，是一種聚磁型永磁盤式電機(jī)。
現(xiàn)有的永磁盤式電機(jī)其結(jié)構(gòu)都是由工作面垂直于轉(zhuǎn)軸的裝有繞組的定子和裝有永磁體的轉(zhuǎn)子組成，兩工作面間有一軸向氣隙。目前，盤式電機(jī)的定子鐵芯都是用帶材卷繞而成，先沖槽，后卷繞，其加工工藝復(fù)雜。中國專利CN2112222U公開了一種盤式電機(jī)，其定子鐵芯的環(huán)形磁軛和極齒分別用帶材卷繞，然后再用螺釘固聯(lián)在一起。這種鐵芯雖然省去了復(fù)雜的沖槽工藝，但所卷繞的極齒為空心圓柱，與環(huán)形磁軛間難于保證良好的接觸，其磁阻較大。另外，現(xiàn)有的永磁盤式電機(jī)為獲得較高的磁通密度，通常都盡量采用大截面的永磁體，但由于定子繞組要占用一定的空間，所以定子鐵芯的極齒截面比永磁體的截面要小許多，造成工作氣隙處的漏磁較大。由于現(xiàn)有的盤式電機(jī)存在上述問題，限制了其效率和容量的提高。并且由于其制造難度較大，導(dǎo)致成本較高。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種效率較高，且易于制造的聚磁型永磁盤式電機(jī)。
本實(shí)用新型的任務(wù)是通過如下途徑來實(shí)現(xiàn)的所提供的聚磁型永磁盤式電機(jī)包括裝有繞組的定子和裝有永磁體的轉(zhuǎn)子，定子和轉(zhuǎn)子的工作面垂直于轉(zhuǎn)子軸。本實(shí)用新型的改進(jìn)之處在于在每個(gè)永磁體的端部設(shè)有一個(gè)由磁性材料構(gòu)成的縱切面形狀為梯形的聚磁帽，定子鐵芯由矽鋼片疊加而成。由于聚磁帽的縱截面是梯形，即它的橫截面是從永磁體本體開始逐漸縮小的，所以聚磁帽工作面處的磁通密度得以提高，而且與定子鐵芯極齒間的漏磁也將大大減小。本實(shí)用新型的定子鐵芯可采用剖分式的矽鋼片組合而成，每片矽鋼片均可沖剪成型，所以簡化了制造工藝，降低了制造成本。
聚磁帽工作面的形狀、大小最好與定子鐵芯極齒的工作面相同。
與現(xiàn)有的盤式電機(jī)相比本實(shí)用新型由于采取了聚磁措施，使永磁體的能量得到了充分利用，同時(shí)也可進(jìn)一步減小鐵芯體積，增大繞組所占空間，提高電機(jī)容量。在相同容量條件下，本實(shí)用新型比現(xiàn)有的盤式電機(jī)效率高，體積小。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容加以詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型的一種單氣隙永磁交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子的第一種結(jié)構(gòu)展開圖。
圖3是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子的第二種結(jié)構(gòu)展開圖。
圖4是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子的第三種結(jié)構(gòu)展開圖。
圖5是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子的第四種結(jié)構(gòu)展開圖。
圖6是本實(shí)用新型定子鐵芯的第一種結(jié)構(gòu)展開圖。
圖7是本實(shí)用新型定子鐵芯的第二種結(jié)構(gòu)展開圖。
圖8是本實(shí)用新型定子鐵芯的第三種結(jié)構(gòu)展開圖。
圖9是本實(shí)用新型一種定子鐵芯的軸向視圖。
圖10是本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)子的軸向視圖如圖1所示定子1由定子殼2、鐵芯3和繞組4組成，它們之間用填料5封固為一個(gè)整體。轉(zhuǎn)子6由轉(zhuǎn)子殼7、隔磁環(huán)10、永磁體9、聚磁帽8和軸套11組成，它們之間也用填料封固為一個(gè)整體。當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子相對運(yùn)動時(shí)會產(chǎn)生軸向吸力，所以為了保證轉(zhuǎn)子與定子工作氣隙12的穩(wěn)定性，本實(shí)用新型的定子與轉(zhuǎn)子軸13之間還設(shè)有一個(gè)推力軸承14，另一軸承15可采用向心軸承。轉(zhuǎn)子軸套11與轉(zhuǎn)軸13之間采用銷釘16連接，也可用鍵連接。轉(zhuǎn)軸13的外端裝有動力輸入皮帶輪17。上述的定子殼2一直延伸到轉(zhuǎn)子殼的后端，將轉(zhuǎn)子殼罩住，使電機(jī)的工作氣隙12不外露。圖中其余編號18—繞組引出線，19—銷釘，20—螺釘。
圖2給出了本實(shí)用新型的一種聚磁方式，是將永磁體91的一個(gè)端部倒角，該倒角部形成聚磁帽81。圖中編號5—封固填料，7—轉(zhuǎn)子殼，21—導(dǎo)磁環(huán)。為便于加工，聚磁帽還可采用圖3所示形式。即用導(dǎo)磁材料作成聚磁帽82，再與永磁體92結(jié)合在一起。
圖4給出了第三種聚磁方式。永磁體93的磁極方向與轉(zhuǎn)子軸13垂直，其兩磁極端各設(shè)有一個(gè)聚磁帽83，形成Π形。這種方式可在相同轉(zhuǎn)子直徑的條件下，增大永磁體的截面，從而增大磁通密度。
圖5所示的聚磁方式與圖4所示基本相同，只是將相鄰兩聚磁帽合并在一起，即相鄰兩永磁體的同名磁極相對，聚磁帽為相鄰兩永磁體共有。
本實(shí)用新型定子鐵芯的每一層矽鋼片可由多個(gè)剖分單元組合而成圖6-圖8列出了其中三種組合形式。
如圖6所示Π形件31和長形方件32組成一個(gè)剖分式單元，每個(gè)單元包含兩個(gè)極齒。其中相鄰兩層矽鋼片的單元剖分線相互錯(cuò)開。即第二層的件31與第一、三層的件32的位置重疊，使每一層的縫隙錯(cuò)開，這樣可減小磁阻，并且材料的利用率較高。
如圖7所示件34為一個(gè)剖分單元，每個(gè)單元有一個(gè)極齒35，相鄰兩層的單元剖分線仍然錯(cuò)開。
圖8給出了第三種鐵芯矽鋼片的組合形式，其中極齒36為T形。
上述的鐵芯矽鋼片單元可以為圓弧狀，組合成圓環(huán)狀鐵芯；也可為平面彎折狀，組成正多邊形鐵芯，如圖9所示。圖中編號37—鐵芯極齒，38—鐵芯磁軛。
圖10是與圖9所示鐵芯配合的轉(zhuǎn)子軸向視圖。永磁體93采用圖5所示的排列方式。永磁體93為長方體形，聚磁帽83為三棱柱形。聚磁帽的上端部倒角，收縮成圓形工作面，與圖9的鐵芯極齒37相一致。
本實(shí)用新型的定子鐵芯還可用帶鋼先卷繞疊加成環(huán)狀，再銑切出極齒的方法制造。本實(shí)用新型的定子鐵芯也可是一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的Π形鐵芯。
權(quán)利要求1.一種聚磁型永磁盤式電機(jī)，包括裝有繞組(4)的定子(1)和裝有永磁體(9)的轉(zhuǎn)子(6)，定子和轉(zhuǎn)子的工作面垂直于轉(zhuǎn)子軸，其特征是在每個(gè)永磁體(9)的端部設(shè)有一個(gè)由磁性材料構(gòu)成的縱切面形狀為梯形的聚磁帽(8)，定子鐵芯(3)由矽鋼片疊加而成。
2.如權(quán)要求1所述的盤式電機(jī)，其特征是聚磁帽(8)的工作面形狀、大小與定子鐵芯極齒的工作面相同。
3.如權(quán)利要求1或2所述的盤式電機(jī)，其特征是定子鐵芯(3)的每一層矽鋼片由多個(gè)剖分式單元組合而成。
4.如權(quán)利要求3所述的盤式電機(jī)，其特征是相鄰兩層矽鋼片的單元剖分線相互錯(cuò)開。
5.如權(quán)利要求1或2所述的盤式電機(jī)，其特征是定子(1)與轉(zhuǎn)子軸(13)之間設(shè)有一個(gè)推力軸承(14)。
6.如權(quán)利要求5所述的盤式電機(jī)，其特征是永磁體的磁極方向與轉(zhuǎn)子軸(13)垂直，其兩磁極端各設(shè)有一個(gè)聚磁帽，形成II形。
7.如權(quán)利要求5所述的盤式電機(jī)，其特征是相鄰兩永磁體的同名磁極相對，聚磁帽為相鄰兩永磁體共有。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種聚磁型永磁盤式電機(jī)。它是在每個(gè)永磁體(9)的端部設(shè)置了一個(gè)由磁性材料構(gòu)成的縱切面形狀為梯形的聚磁帽(8)，該聚磁帽的工作面形狀，大小與定子鐵芯極齒的工作面相同，定子鐵芯(3)由矽鋼片疊加而成。這樣可提高永磁體工作面的磁通密度，并大大減少與定子鐵芯極齒工作面間的漏磁，所以提高了盤式電機(jī)的效率。
文檔編號H02K21/12GK2230482SQ9521314
公開日1996年7月3日 申請日期1995年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月29日
發(fā)明者王腴田 申請人:王腴田