[发明专利]一种用于盘式电机的取向硅钢定子

说明书

技术领域

本发明涉及盘式电机领域，尤其涉及一种设有取向硅钢定子的盘式电机，具体地，是一种设有环形定子铁芯基体，并在环形定子铁芯基体的上、下两端分别设置定子铁芯嵌件的盘式电机。

背景技术

现有技术中，传统的永磁电机，由于齿根部容易饱和、齿槽转矩严重，因此电机的定位力矩比较大，启动困难，同时由于其圆筒式结构，气隙无法将电机运行过程中产生的热量发散，制约电机功率密度的提高，因此市场上又出现了散热效果比较好的、比较薄的盘式电机，盘式电机的转子是盖设在定子上的，一般定子采用线圈，转子采用永磁体或者粘有永磁体的圆盘。

目前市场上的盘式电机虽然在尺寸、结构上可以做到较小的规模，满足汽车的轮毂或者风力发电的需求，但功率密度偏低，又因为受到体积、结构等限制，顶盖和底座等支撑结构的重量所占相对比例更大，而这些支撑结构无法增加电机的电磁转换效率，使得电机在较大电流的情况下凸极率较低、损耗高，电机的驱动效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于盘式电机的取向硅钢定子，通过对盘式电机的定子结构进行改变，通过在铁芯轭部的上、下端分别对称设置定子铁芯嵌件，旨在有限体积内显著提高电机的功效。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于盘式电机的取向硅钢定子，它主要包括定子壳体，定子壳体内设有环形定子铁芯基体和设在环形定子铁芯基体端面的定子铁芯嵌件；每个定子铁芯嵌件的四周绕设有定子绕组，每个定子铁芯内分别嵌设有一定磁钢；所述的环形定子铁芯基体采用无取向硅钢片叠加而成，所述的定子铁芯嵌件采用取向硅钢片叠加而成。

优选的，所述的定子铁芯嵌件可以设置于环形定子铁芯基体的上端面或者下端面，也可以同时设置于环形定子铁芯基体的上、下端面。

优选的，环形定子铁芯基体的上、下端面设有一一对应设置的多个轴向燕尾槽，所述的定子铁芯嵌件一端设有与轴向燕尾槽相配合的结构，使得定子铁芯嵌件的一端恰可插入轴向燕尾槽中；定子铁芯嵌件是一端大一端小的渐变型嵌体，定子铁芯嵌件的结构与轴向燕尾槽的结构相配合。

优选的，所述的多个轴向燕尾槽以定子中心为圆点呈发散状均布在环形定子铁芯基体的上、下端面处，上端面的轴向燕尾槽与下端面的轴向燕尾槽之间相互对应设置；定子铁芯嵌件中部设有贯通整个定子铁芯嵌件的磁钢嵌入孔，所述的定子磁钢放置在磁钢嵌入孔中，定子铁芯嵌件由一片片由大到小渐变的取向硅钢片叠加而成，每一片取向硅钢片上均设有一磁钢放置孔；每一片取向硅钢片上设有大小一致的磁钢放置孔，使叠加成型后的定子铁芯嵌中部形成连贯的、孔径一致的磁钢嵌入孔。

进一步，每一片取向硅钢片均呈“工”字型，工字型取向硅钢片的中部设有磁钢放置孔，所述的磁钢放置孔为方形、圆形或者椭圆形；工字型取向硅钢片的顶部为一横梁结构，架设于磁钢放置孔的顶端，工字取向硅钢片的底部呈一等腰梯形结构，该等腰梯形的顶部与磁钢放置孔相接，该等腰梯形的外围尺寸与轴向燕尾槽的尺寸相配合，所述等腰梯形的高度低于轴向燕尾槽的深度。

更进一步，定子壳体的四个角上设有安装定位孔，环形定子铁芯基体的中部设有安装轴。

相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本发明所述的改进方案中，采用无取向硅钢与取向硅钢共同作用配合的方式，特别在环形定子铁芯基体的上、下端面分别设置多个对称的定子铁芯嵌件，形成双层定子铁芯嵌件的结构，这样就可以在有限体积内提高电机功率密度，且在较大电流情况下仍具有较高的凸极率，降低了损耗，提高了驱动电机效率；

2、本发明的技术方案中，环形定子铁芯基体采用无取向硅钢叠片组成，而定子铁芯嵌件采用取向硅钢叠片粘合而成，定子铁芯嵌件与环形定子铁芯基体之间通过粘结成为一体。取向钢带在轧制方向的铁损仅为横向的1/3，磁导率之比为6：1，其铁损约为热轧带的1/2，磁导率为热轧带的2.5倍。为实现驱动电机获得更高的凸极率在设计驱动电机时，在转子极化方向上使用磁导率更高的取向硅钢叠片代替无取向硅钢叠片，同时定子极靴也使用取向硅钢叠片，有效降低了铁损，提高了电机的凸极率；

3、本发明的环形定子铁芯基体上、下端面设有多个轴向燕尾槽，每个燕尾槽内放置一个定子铁芯嵌件，这种燕尾槽结构不仅保证定子铁芯嵌件与环形定子铁芯基体的整体配合度更高，同时也能进一步保证电机在高度转动运行时两者的结合度和整体性能；