[发明专利]模块化组合式电机定子结构及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种模块化组合式电机定子结构，属于电机技术领域。

背景技术

传统的电机，由于受槽开口限制，特别是内转子/外定子电机，绕组的直接绕制或嵌线都比较困难，而且槽满率低，制造成本高。现有的直接绕制技术专利(美国专利号：US20090302694)提出了一种将电机外定子拆解成数个齿体，预先绕制好的绕组和绝缘层一起套入定子齿，然后再将定子齿拼成一个整体；这样虽然可以达到提高电机槽满率的目的，但是该结构仅适用于内转子/外定子结构；在外转子/内定子结构中，如此拼装得到的定子结构会因为电机径向拉力的作用而散架。专利(美国专利号：US7166949)也是把定子插解成数个单齿，先在单个齿上绕好线圈，再通过相邻两齿轭部的啮合来得到定子整体。专利CN1476144将定子拆解成定子本体和数个齿身，齿身与定子本体采用直槽形和定位销或卡笋紧密配合来得到一个整体。这样虽然可以提高电机槽满率，但是相邻定子齿模块采用啮合连接，因为定子齿模块都是由硅钢片叠制而成，对硅钢片的加工精度要求较高，通常需要高速冲床等先进加工设备，否则很难达到装配的精度要求。专利(专利号：ZL200620020255.5)将定子拆解成数个单齿，相邻定子齿之间也采用啮合连接，并且要靠相邻定子齿模块间焊接、螺杆紧固和啮合连接来保证定位和强度，同样对加工精度有较高要求，且径向强度有限，特别是径向力很大时该结构可能会出现结构变形。此外，隔齿绕线的电机绕组具有更高的槽满率和容错性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高容错性的模块化组合式电机定子结构，以提高电机槽满率、降低绕组制造成本，并提高电机的容错性。

本发明的模块化组合式电机定子结构包括：

圆柱体或圆环形定子支架和定子齿铁心，在圆柱体定子支架的外表面或圆环形定子支架的内表面均布有底部宽、开口处窄的“T”型凹槽，定子齿铁心由定子齿冲片叠制紧固而成，定子齿铁心包含齿冠、齿身、齿轭和齿根，各定子齿铁心的齿根分别置入定子支架的凹槽中，齿根的形状与定子支架的“T”型凹槽形状相吻合，所有定子齿铁心利用穿越齿根上通孔和位于定子支架两端的环形压板上通孔的紧固件和定子支架固定成一个整体。安装在定子支架上的定子齿铁心依次相间绕有线圈，在线圈与定子齿铁心之间设有绝缘的绕线骨架，所有定子齿铁心上的线圈串联或并联构成电机的定子绕组。

上述的定子支架可以是实心材料或者由叠片叠压制成。

本发明的模块化组合式电机定子结构可以用于外转子/内定子电机或内转子/外定子电机。

本发明的模块化组合式电机定子结构可以用于单相电机、三相电机或者多相电机。

本发明的模块化组合式电机定子结构可以用于面贴式永磁电机、内嵌式永磁电机、内插式永磁电机、开关磁阻电机、磁链反转电机或者永磁开关磁链电机。

本发明的有益效果

采用模块化组合式电机定子结构能有效提高电机的槽满率、降低绕组制造成本，有利于提高电机的容错性。

附图说明

图1是本发明的用于外转子/内定子电机的定子结构示意图。

图2是本发明的定子齿铁心示意图。

图3是本发明的第二种定子齿铁心示意图。

图4是本发明的第三种定子齿铁心示意图。

图5是本发明的用于内转子/外定子电机的定子结构示意图。

图6是本发明的用于磁链反转电机示意图。

图7是本发明的用于永磁开关磁链电机示意图。

图8是定子齿铁心的齿轭凸块为半矩形示意图。

图9是定子齿铁心的齿轭凸块为半圆形示意图。

图10是定子齿铁心的齿轭凸块为半三角形示意图。

图11是定子齿铁心的齿轭凸块为短直线-半圆形-短直线示意图。

图12是定子齿铁心的齿轭凸块为短直线-三角形-短直线示意图。

图13是定子齿铁心的齿轭两侧边均为半圆形凹槽示意图。

具体实施方式