[发明专利]一种发卡式结构软磁复合材料磁性槽楔

说明书

本发明公开了一种发卡式结构软磁复合材料磁性槽楔，属于电机设计领域。包括：槽楔主体(1)和槽楔固定条(2)，所述槽楔主体(1)和槽楔固定条(2)均为软磁复合材料；所述槽楔主体(1)呈U型，所述槽楔固定条(2)放置在所述槽楔主体(1)U型开口的一端，与槽楔主体(1)形成发卡式结构。本发明的发卡式结构软磁复合材料磁性槽楔，能够减小电机的绕组交流损耗。同时，本发明的槽楔够使开口槽近似达到闭口槽或半闭口槽型的效果，降低由槽开口导致气隙磁场缺口效应的影响，改善电磁振动和减少噪声，且结构简单，安装简便。

技术领域

本发明属于电机设计领域，更具体地，涉及一种发卡式结构软磁复合材料磁性槽楔。

背景技术

对于功率密度较高的电机，多采用成型扁线绕组提高槽满率，降低电流密度，定子槽型相应为开口槽以便线圈安装。开口槽型增大了主磁路的磁阻，漏磁通容易穿入槽内导体，在导体内产生涡流，增加绕组损耗，这对靠近槽口的导体影响尤为明显，使其成为槽内的温度最高点，对绕组绝缘产生严重威胁。此外，开口槽型还会加剧气隙磁场的齿槽效应，导致电机齿槽转矩增大，振动和噪声问题突出。

为改善开口槽电机的性能，一般采用磁性槽楔将容易进入槽内的磁力线旁路到齿部，减小气隙磁通密度的脉动，使开口槽型达到近似于闭口槽型或半闭口槽型的效果；同时，槽楔也起到固定绕组线圈的作用。目前应用的磁性槽楔主要有模压磁性槽楔、磁板磁性槽楔和磁性引拔槽楔。不同类别槽楔的生产方式不同，相对磁导率也有差别，但大多在10.0以内，这对改善气隙磁通密度分布，避免磁场进入槽内导体的作用十分有限。如果采用高磁导率材料，如硅钢片等制成常规形状的叠片式槽楔，由于硅钢片磁导率很高，且跨接在相邻定子齿上，会使电机的槽漏磁增大，导致电磁转矩性能下降、与漏电抗相关性能变差等问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种发卡式结构软磁复合材料磁性槽楔，其目的主要在于减小电机的绕组交流铜耗。

本发明提供了一种发卡式结构软磁复合材料磁性槽楔，包括：槽楔主体和槽楔固定条，所述槽楔主体和槽楔固定条均为软磁复合材料；所述槽楔主体呈U型，所述槽楔固定条放置在所述槽楔主体U型开口的一端，与槽楔主体形成发卡式结构。

进一步地，所述槽楔主体包括：两条长边和一条短边，所述两条长边的长度大于电机定子铁心的轴向长度，所述短边的长度等于电机定子齿的齿宽。

进一步地，所述槽楔主体的两条长边内侧有凸起的卡槽。

进一步地，所述凸起的卡槽为尖锥状结构。

进一步地，所述槽楔固定条上有两个通孔，所述两个通孔的大小和形状与槽楔主体的两条长边相匹配，所述两通孔的距离与槽楔主体两条长边之间的距离一致。

进一步地，所述槽楔固定条为圆角矩形条。

进一步地，所述槽楔主体和槽楔固定条均由软磁复合材料模压制成。

进一步地，所述软磁复合材料是铁粉和有机材料组成的复合材料。

进一步地，所述软磁复合材料的相对磁导率在500-700之间。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：

(1)本发明的发卡式结构软磁复合材料磁性槽楔，软磁复合材料的磁导率远高于常规的磁性槽楔材料，改善了普通磁性槽楔的气隙磁场，使本发明中的磁性槽楔容易与槽口导体交链的磁场通过槽楔旁路到定子齿部，减少了导体中的交流铜耗，降低了槽内最高温度；发卡式结构，能够使本发明中的磁性槽楔直接套装在单个定子齿上，相邻定子齿之间无连接，不存在增加齿槽漏磁问题，因此不影响电机的输出转矩。即本发明的磁性槽楔结构能够使开口槽达到闭口槽型近似达到闭口槽或半闭口槽型效果的同时，减小扁线绕组的交流铜耗，改善电磁振动和减少噪声。