[发明专利]用于高速永磁电机的定子铁芯、电机和车辆

说明书

本申请公开了一种用于高速永磁电机的定子铁芯、电机和车辆，定子铁芯包括：轭部；内齿，内齿构造为多个且间隔设置在轭部的内周面上，多个内齿限定出彼此正对的第一内槽组和第二内槽组，第一内槽组包括：第一内槽，第二内槽组包括：第二内槽；第一线圈和第二线圈，第一线圈穿过第一内槽并缠绕在轭部上，第二线圈穿过第二内槽并缠绕在轭部上。本申请的定子铁芯，相对于无槽定子绕组形式，电机气隙长度较小，可以提供更大的气隙磁密，有利于提高电机的功率密度，还可以扩宽电机材料的选择范围，降低材料成本；相对于有槽定子绕组形式，内槽和外槽可同时放置铜线，使绕线方式更多样，可以有效降低转子涡流损耗的问题，使电机能够在高转速下稳定运行。

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其是涉及一种用于高速永磁电机的定子铁芯、电机和车辆。

背景技术

为了给氢能燃料电池提供足够的空气保证化学反应顺利进行，需要使用高转速的空气压缩机。一般高速永磁电机的定子结构分为：有槽定子形式和无槽定子形式。在有槽定子形式中，电机高速旋转时定子齿槽会增大转子的涡流损耗，转子温度过高散热困难，会导致永磁体过热退磁等风险；为了解决此问题，通常采用较大气隙长度或增加槽数的方法，但气隙过大会导致气隙磁密度降低，会限制电机的最大功率，槽数过多不仅会增加电机电阻值还会增加转子的长度，不利于转子的刚性；在无槽定子形式中，相比于有槽定子形式，电机气隙长度更大，导致气隙磁密普遍偏低，还会增加磁场漏磁引起其它结构的涡流损耗。

申请内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种用于高速永磁电机的定子铁芯，可以改善定子和转子散热，降低齿谐波的含量，削弱转子的涡流损耗；

本申请的第二个目的在于提出一种电机，包括上述的定子铁芯，有效降低电机整体损耗，提高了电机效率，延长电机的使用寿命；

本申请的第三个目的在于提出一种车辆，包括上述的电机。

为了解决上述问题，本申请第一方面提出用于高速永磁电机的定子铁芯，包括：轭部；内齿，内齿构造为多个且间隔设置在轭部的内周面上，多个内齿限定出彼此正对的第一内槽组和第二内槽组，第一内槽组包括：第一内槽，第二内槽组包括：第二内槽；第一线圈和第二线圈，第一线圈穿过第一内槽并缠绕在轭部上，第二线圈穿过第二内槽并缠绕在轭部上。

本申请的定子铁芯，通过上述的第一线圈和第二线圈的绕组形式，相对于无槽定子绕组形式，电机气隙长度较小，较小的气隙长度一方面可以提供更大的气隙磁密，有利于提高电机的功率密度，进而提高电机的最大功率；另一方面可以扩宽电机材料的选择范围，降低材料成本；相对于有槽定子绕组形式，内槽和外槽均可同时放置铜线，使绕线结构方式更多样，可以有效降低转子涡流损耗的问题，使电机能够在高转速下稳定运行。

进一步地，还包括：接线板，所述接线板设置在所述轭部的外侧，所述第一线圈和所述第二线圈通过所述接线板串联。

进一步地，所述第一内槽组与所述轭部和所述第一内槽组正对的部分构造为第一接线单元，所述第二内槽组与所述轭部和所述第二内槽组正对的部分构造为第二接线单元。

进一步地，所述第一内槽组包括：至少两个第一内槽，至少两个所述第一内槽共用同一段所述轭部；所述第二内槽组包括：至少两个第二内槽，至少两个所述第二内槽共用同一段所述轭部。

进一步地，所述第一线圈穿进其中一个所述第一内槽并缠绕在所述轭部后、沿所述轭部的外表面进入相邻的的所述第一内槽上并缠绕在同一段所述轭部上，随后引出；所述第二线圈穿进其中一个所述第二内槽并缠绕在所述轭部后、沿所述轭部的外表面进入相邻的的所述第二内槽上并缠绕在同一段所述轭部上，随后引出。

进一步地，所述第一接线单元和所述第二接线单元均为多组，多组所述第一接线单元和多组所述第二接线单元之间通过接线板串联。