[发明专利]环形磁通分段绕组电机

说明书

本发明提供了一种环形磁通分段绕组电机，属于电机技术领域。它解决了现有电机效率低，造价高等问题。本发明包括机壳及电机轴，电机还包括若干并排设置在机壳内的电机单元，各电机单元均包括永磁体转子、环形绕组及两个与壳体固定连接的SMC定子芯，两个SMC定子芯扣合在一起且之间形成电机单元内腔，环形绕组及永磁体转子均限位于对应的电机单元内腔内且永磁体转子位于环形绕组的环内，电机轴穿过各电机单元的中部并与各电机单元的永磁体转子固定连接，电机轴能相对各电机单元的SMC定子芯转动，所述的SMC定子芯由软磁复合材料制备而成。本发明电机具有较高的功率密度和极为简化的制造工艺，能获得性价比极高的电机产品。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种环形磁通分段绕组电机。

背景技术

电机是整个工业的重要动力源之一，全球80％的电能被电机消耗。现有的电机通常采用硅钢片作为导磁材料，但受限于硅钢片的二维导磁特性，电机磁路只能设计成径向或轴向，且由于硅钢本身电阻率很低，高频下的涡流损耗较高，限制了电机的高速运转下效率的提升。

另外现有电机通常采用将三相绕组交错嵌入硅钢定子芯的设计。这样的设计使得电机的绕线及嵌线工艺极为复杂，通常来讲，电机的绕线及嵌线工艺占整个电机装配工艺一半以上，极大得制约了电机制造成本的降低。

现今，追求高功率密度、高效率和高性价比是电机行业的发展方向，其中一个重要举措是使用SMC(软磁复合材料)代替硅钢，实现更为灵活的磁路结构，从而制造出综合性能性能更为优异的电机。

发明内容

本发明的目的是针对现有电机所存在的上述缺点，而提出一种制备成本低，综合性能优异(高频损耗小，具有较高的功率密度及扭矩密度)的电机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

环形磁通分段绕组电机，它包括机壳及电机轴，其特征在于，所述的电机还包括若干并排设置在机壳内的电机单元，各电机单元均包括永磁体转子、环形绕组及两个与壳体固定连接的SMC定子芯，两个SMC定子芯扣合在一起且之间形成电机单元内腔，环形绕组及永磁体转子均限位于对应的电机单元内腔内且永磁体转子位于环形绕组的环内，电机轴穿过各电机单元的中部并与各电机单元的永磁体转子固定连接，电机轴能相对各电机单元的SMC定子芯转动，所述的SMC定子芯由软磁复合材料制备而成。

在上述的环形磁通分段绕组电机中，所述的SMC定子芯由软磁复合材料压铸而成。

在上述的环形磁通分段绕组电机中，所述的电机上的两个SMC定子芯结构相同且呈镜像扣合。

在上述的环形磁通分段绕组电机中，所述的SMC定子芯呈环形，SMC定子芯的内圈圆周上设置有若干爪极，爪极作环状对称排列，爪极靠近对应的SMC定子芯中心的一端为内端，另一端为外端，各爪极的外端与SMC定子芯的内壁之间形成安置环形绕组的间隙，各爪极的内端之间形成电机轴的轴孔，各电机单元的永磁体转子位于对应的两个SMC定子芯的爪极之间。

在上述的环形磁通分段绕组电机中，所述的爪极呈扇形。

在上述的环形磁通分段绕组电机中，所述的永磁体转子位于对应电机单元的两个SMC定子芯之间的正中位置，永磁体转子与两个SMC定子芯的爪极之间均形成一层气隙。永磁体转子的上、下表面与两个SMC定子芯的爪极之间形成一层气隙。

在上述的环形磁通分段绕组电机中，所述的永磁体转子包括与爪极形状相适配的若干永磁体，相邻永磁体的N、S极交替设置形成环状永磁体转子本体。

在上述的环形磁通分段绕组电机中，所述的永磁体转子还包括对上述若干永磁体进行固定的固定结构，所述的固定结构为环形箍。