[发明专利]一种铁芯和磁轭结构及加工工艺

说明书

技术领域

属于机械加工、电力设备、电器设备、新能源、风力发电领域。

背景技术

目前的电机发电机中的铁芯和磁轭多是采用叠片方式制作，盘式发电机更是采用无铁芯的方式，原因是有盘式有铁芯发电机制作难度大。

本人在申请号为201510783055.一种盘式有铁芯发电机的专利，介绍了一种降低启动力矩的结构和方法，对铁芯形状的要求降低了，本文就这种新结构发电机铁芯和磁轭做了研究，找到了生产铁芯和磁轭一体化结构和工艺，为发电机全自动化生产铺平道路。

本发明内容也适用于永磁电动机。下面的描述以永磁环固定在转子盘上为例来说明，反过来也适用。

发明内容

一种铁芯和磁轭结构及加工工艺，包括铁芯、磁轭的结构，以及用长条状硅钢片(带)材料制作的方法和工艺。

如图1所示，一条条状硅钢带，通过方波切割线切割加工而成两条包含“铁芯部分”和“磁轭部分”的硅钢带，生成的硅钢带如图2所示。

如图2所示硅钢带上部边缘为方波形状，方波上沿宽度为，“铁芯部分”的宽度，下沿宽度为“磁轭部分”的宽度，方波形状的上下沿之间的距离为“铁芯部分”的高度。按图1所示切割方法制作的硅钢带，为了节省材料和加工成本，“磁轭部分”的宽度与“铁芯部分”的宽度是相等的。实际生产过程中的尺寸可以做出调整，宽度、上升沿和下降沿的形状都可根据需要调整。

为使“铁芯部分”的中心线落在圆环状磁轭结构圆心点向外的射线上，在硅钢带上“磁轭部分”的中心线附近处折弯，来放置卷绕在内层的硅钢带多余的部分，在卷绕硅钢带时，多余的部分就会向圆环中心方向突出。

折弯方式有两种：

一个是在硅钢带上每个“磁轭部分”的中心线处折一道弯，在卷绕时可根据拉伸力度调整弯的大小，如想达到图4的卷绕效果，还需要在卷绕完成后再加上挤压工艺；

二是，折成如图3中2处所示的V形弯，可根据卷绕位置的半径决定V形弯的大小，达到图4的卷绕效果。

或者说，靠近圆环状磁轭结构圆心的，弯折的大，远处弯折的小，最外边的不用折弯，或者把弯拉直一些。

铁芯和磁轭结构是由包含“铁芯部分”和“磁轭部分”的硅钢带卷绕构成的，“磁轭部分”卷成圆环状磁轭结构，“铁芯部分”的中心线落在如图4中圆环状磁轭结构圆心点向外的射线7上。

另外一种构造铁芯和磁轭结构的方法，如图5所示，由长条状硅钢带卷绕长方形硅钢片构成，长条状硅钢带卷绕构成磁轭，长方形硅钢片构成铁芯。磁轭接近铁芯部分会产生一些空隙。优点是硅钢切割简单，缺点是空间不够紧凑有间隙，硅钢片有庸余。

铁芯部分的构造方式有两种：

第一种是长方形硅钢片是被直接挤压在一起形成的铁芯，在接近磁轭处会有些缝隙，这是缺点，优点是制作简单。

第二种方法是在长方形硅钢片中间插进一片短些的长方形硅钢片再被挤压在一起形成的铁芯，优点是这面的缝隙没有了，缺点是工艺复杂了。

做大功率电机，用一种规格的硅钢带可能满足不了要求，可由不同宽度的“铁芯部分”和“磁轭部分”的多条硅钢带卷绕构成的，效果如图6，每个硅钢带“铁芯部分”的宽度是相同的，这样的工艺模具简单，这种情况，折弯不是必须的，不折弯的情况“铁芯部分”叠和效果如图6的12。

还可以用宽度递增的“铁芯部分”和“磁轭部分”的一条或者多条硅钢带卷绕构成的。切割模具复杂，“铁芯部分”叠和效果如图6的13。

通过调整“铁芯部分”的高度，改变线圈空间容量，可以调整电机的电压、电流、功率等参数。

附图说明

附图中是以9个铁芯为例，其它数量同理。

图1-一条硅钢带通过方波切割被切割成2条如图2所示的硅钢带。

图2-包含“铁芯部分”和“磁轭部分”的硅钢带。

图3如图2的硅钢带卷绕成圆环状。

图4如图2的硅钢带卷绕成完整的磁轭环的轴向视图，铁芯部分在背面没有绘制出来。为了描述清楚，图示中加了空隙，实际产品是每圈硅钢片之间是紧密接触在一起的。

图5由长条状硅钢带直接卷绕长方形硅钢片构成，长条状硅钢带卷绕构成磁轭，长方形硅钢片构成铁芯。

图6是由不同宽度的“铁芯部分”和“磁轭部分”的多条硅钢带卷绕构成的。

图中的文字说明

1方波形切割线

2折弯部分中心线，位于“磁轭部分”的中心线附近

3“铁芯部分”

4“磁轭部分”及组成的硅钢带

5线圈架安装位置

6“铁芯部分”中心线