CN105811602B - 一种电机铁芯的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机铁芯的结构，所述电机铁芯包括定子铁芯和转子铁芯，所述定子铁芯和转子铁芯均有相互对应的前、中、后段结构组成，其中定子前段铁芯和转子前段铁芯通过对应的导磁件分别与定子后段铁芯和转子后段铁芯连接在一起。本发明利用成熟的径向磁场制作方法构成电机定、转子所需的凸极结构，通过采用轴向的导磁连接件将两个径向磁场连接在一起构成横向磁场电机的定、转子结构，使其成为一个具有良好导磁性能的且沿电机轴向工作的磁场回路，把径向磁场的结构简单、强度高的特点应用于横向磁场的设计中，使轴向磁场的设计也具有简单性和实用性，从而为横向磁场电机的广泛推广应用奠定了基础。

Description

一种电机铁芯的结构
技术领域
本发明属于电机领域，特别涉及一种横向磁通电机铁芯的结构。
背景技术
横向磁通电机自问世以来，其独有的特性引发电机行业的关注，它具有磁路短、磁力集中的特点，使电机的设计过程易于分析、改变了原有的设计过程由于忽略某些因素所容易产生的精确度不高的状况，减少了设计数据与实验结果需要反复修正的过程。
对于常规的电机而言，由于其磁场方向是径向的，从而可以简单地采用硅钢片的叠加构成电机的磁回路，然而对于横向磁通电机的设计者而言，由于其磁场方向是按照电机的轴向布置的，因而在结构设计上需要重点考虑扭矩所带来的影响，尤其对于大功率电机而言更是如此。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够采用简单的结构设计使电机工作在横向磁场的模式，并具有足够抗扭强度的电机铁芯的结构。
本发明的技术方案是这样实现的：一种电机铁芯的结构，所述电机铁芯包括定子铁芯和转子铁芯，其特征在于：所述定子铁芯由定子前段铁芯、定子中段铁芯以及定子后段铁芯组成，所述定子前段铁芯和定子后段铁芯结构相同且对称地设置在定子中段铁芯两端并同心形成一整体结构的定子铁芯，所述定子中段铁芯呈圆环状且在定子中段铁芯上没有凸极部，所述定子前段铁芯和定子后段铁芯通过定子导磁件连接在一起，所述转子铁芯由转子前段铁芯、转子中段铁芯以及转子后段铁芯组成，所述转子前段铁芯和转子后段铁芯结构相同且对称地设置在转子中段铁芯两端并形成一整体结构的转子铁芯，所述转子中段铁芯呈圆环状且在转子中段铁芯上没有凸极部，所述转子前段铁芯和转子后段铁芯通过转子导磁件连接在一起，所述定子前段铁芯、定子中段铁芯以及定子后段铁芯分别与转子前段铁芯、转子中段铁芯以及转子后段铁芯对应同心配合。
本发明所述的电机铁芯的结构，其所述定子中段铁芯和转子中段铁芯均为导磁材料分别形成定子导磁件和转子导磁件，所述定子前段铁芯和定子后段铁芯通过导磁材料的定子中段铁芯连接在一起，所述转子前段铁芯和转子后段铁芯通过导磁材料的转子中段铁芯连接在一起。
本发明所述的电机铁芯的结构，其所述定子中段铁芯和转子中段铁芯均为非导磁材料，在所述定子前段铁芯、定子中段铁芯以及定子后段铁芯的外圆周沿其轴向设置有相互连通的定子焊接槽，在所述定子焊接槽内设置有定子联接导磁嵌件，所述定子前段铁芯和定子后段铁芯通过定子联接导磁嵌件连接在一起，在所述转子前段铁芯、转子中段铁芯以及转子后段铁芯内孔壁沿其轴向设置有相互连通的转子焊接槽，在所述转子焊接槽内设置有转子联接导磁嵌件，所述转子前段铁芯和转子后段铁芯通过转子联接导磁嵌件连接在一起。
本发明所述的电机铁芯的结构，其所述定子焊接槽开设的位置与定子前段铁芯和定子后段铁芯中的定子凸极部对应，所述转子焊接槽开设的位置与转子前段铁芯和转子后段铁芯中的转子凸极部对应。
本发明所述的电机铁芯的结构，其所述定子前段铁芯、定子后段铁芯、转子前段铁芯和转子后段铁芯均采用电工软铁锻压成型。
本发明所述的电机铁芯的结构，其所述定子前段铁芯、定子后段铁芯、转子前段铁芯和转子后段铁芯均采用硅钢片冲压叠加成型而成，在所述定子前段铁芯、定子中段铁芯以及定子后段铁芯的外圆周沿其轴向设置有相互连通的定子焊接槽，在所述定子焊接槽内设置有定子联接导磁嵌件，所述定子前段铁芯和定子后段铁芯通过定子联接导磁嵌件连接在一起，在所述转子前段铁芯、转子中段铁芯以及转子后段铁芯内孔壁沿其轴向设置有相互连通的转子焊接槽，在所述转子焊接槽内设置有转子联接导磁嵌件，所述转子前段铁芯和转子后段铁芯通过转子联接导磁嵌件连接在一起。
本发明所述的电机铁芯的结构，其在所述定子前段铁芯和定子后段铁芯的各定子凸极部端面分别设置有定子凸极部焊接槽，在所述定子凸极部焊接槽内设置有定子凸极部联接导磁嵌件。
本发明所述的电机铁芯的结构，其所述定子焊接槽开设的位置与定子前段铁芯和定子后段铁芯中的定子凸极部对应，所述转子焊接槽开设的位置与转子前段铁芯和转子后段铁芯中的转子凸极部对应。
本发明所述的电机铁芯的结构，其在所述转子前段铁芯和转子后段铁芯的转子凸极部的端面分别设置有永磁体。
本发明所述的电机铁芯的结构，其在所述转子前段铁芯和转子后段铁芯的相邻两个转子凸极部之间设置有转子填充块，所述转子前段铁芯和转子后段铁芯通过转子填充块分别形成完整的圆柱形结构，在设置有转子填充块的转子前段铁芯和转子后段铁芯的外周套接有转子外圆套。
本发明利用成熟的径向磁场制作方法构成电机定、转子所需的凸极结构，通过采用轴向的导磁连接件将两个径向磁场连接在一起构成横向磁场电机的定、转子结构，使其成为一个具有良好导磁性能的且沿电机轴向工作的磁场回路，把径向磁场的结构简单、强度高的特点应用于横向磁场的设计中，使轴向磁场的设计也具有简单性和实用性，从而为横向磁场电机的广泛推广应用奠定了基础。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中定子前、后段铁芯和转子前、后段铁芯的装配示意图。
图3是本发明中定子中段铁芯和转子中段铁芯的装配示意图。
图4是本发明中转子前、后段铁芯的结构示意图。
图中标记：1为定子铁芯，1a为定子前段铁芯，1b为定子中段铁芯，1c为定子后段铁芯，2为转子铁芯，2a为转子前段铁芯，2b为转子中段铁芯，2c为转子后段铁芯，3为定子焊接槽，4为定子联接导磁嵌件，5为转子焊接槽，6为转子联接导磁嵌件，7为定子凸极部，8为转子凸极部，9为定子凸极部焊接槽，10为定子凸极部联接导磁嵌件，11为永磁体，12为转子填充块，13为转子外圆套，14为转子轴。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1、2和3所示，一种电机铁芯的结构，所述电机铁芯包括定子铁芯1和转子铁芯2，所述转子铁芯套接在转子轴14上，所述定子铁芯1由定子前段铁芯1a、定子中段铁芯1b以及定子后段铁芯1c组成，所述定子前段铁芯1a和定子后段铁芯1c结构相同且对称地设置在定子中段铁芯1b两端并同心形成一整体结构的定子铁芯1，所述定子中段铁芯1b呈圆环状且在定子中段铁芯1b上没有凸极部，所述定子前段铁芯1a和定子后段铁芯1c通过定子导磁件连接在一起，所述转子铁芯2由转子前段铁芯2a、转子中段铁芯2b以及转子后段铁芯2c组成，所述转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c结构相同且对称地设置在转子中段铁芯2b两端并形成一整体结构的转子铁芯2，所述转子中段铁芯2b呈圆环状且在转子中段铁芯2b上没有凸极部，所述转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c通过转子导磁件连接在一起，所述定子前段铁芯1a、定子中段铁芯1b以及定子后段铁芯1c分别与转子前段铁芯2a、转子中段铁芯2b以及转子后段铁芯2c对应同心配合。
其中，所述定子前段铁芯1a、定子后段铁芯1c、转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c均采用电工软铁锻压成型，或者采用其他加工工艺形成整体的导磁结构；所述定子中段铁芯1b和转子中段铁芯2b均为导磁材料分别形成定子导磁件和转子导磁件，所述定子前段铁芯1a和定子后段铁芯1c通过导磁材料的定子中段铁芯1b连接在一起，所述转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c通过导磁材料的转子中段铁芯2b连接在一起。
如图4所示，在本实施例中，在所述转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c的转子凸极部8的端面分别设置有永磁体11，在所述转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c的相邻两个转子凸极部8之间设置有转子填充块12，所述转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c通过转子填充块12分别形成完整的圆柱形结构，在设置有转子填充块12的转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c的外周套接有转子外圆套13。
实施例2：所述定子中段铁芯1b和转子中段铁芯2b均为非导磁材料，在所述定子前段铁芯1a、定子中段铁芯1b以及定子后段铁芯1c的外圆周沿其轴向设置有相互连通的定子焊接槽3，在所述定子焊接槽3内设置有定子联接导磁嵌件4，所述定子前段铁芯1a和定子后段铁芯1c通过定子联接导磁嵌件4连接在一起，在所述转子前段铁芯2a、转子中段铁芯2b以及转子后段铁芯2c内孔壁沿其轴向设置有相互连通的转子焊接槽5，在所述转子焊接槽5内设置有转子联接导磁嵌件6，所述转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c通过转子联接导磁嵌件6连接在一起。
其中，所述定子焊接槽3开设的位置与定子前段铁芯1a和定子后段铁芯1c中的定子凸极部7对应，所述转子焊接槽5开设的位置与转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c中的转子凸极部8对应。
其他结构与实施例1相同。
实施例3：所述定子前段铁芯:1a、定子后段铁芯1c、转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c均采用硅钢片冲压叠加成型而成，在所述定子前段铁芯1a、定子中段铁芯1b以及定子后段铁芯1c的外圆周沿其轴向设置有相互连通的定子焊接槽3，在所述定子焊接槽3内设置有定子联接导磁嵌件4，所述定子前段铁芯1a和定子后段铁芯1c通过定子联接导磁嵌件4连接在一起，在所述转子前段铁芯2a、转子中段铁芯2b以及转子后段铁芯2c内孔壁沿其轴向设置有相互连通的转子焊接槽5，在所述转子焊接槽5内设置有转子联接导磁嵌件6，所述转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c通过转子联接导磁嵌件6连接在一起。
其中，在所述定子前段铁芯1a和定子后段铁芯1c的各定子凸极部7端面分别设置有定子凸极部焊接槽9，在所述定子凸极部焊接槽9内设置有定子凸极部联接导磁嵌件10，所述定子焊接槽3开设的位置与定子前段铁芯1a和定子后段铁芯1c中的定子凸极部7对应，所述转子焊接槽5开设的位置与转子前段铁芯2a和转子后段铁芯2c中的转子凸极部8对应。
其他结构与实施例1相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电机铁芯的结构，所述电机铁芯包括定子铁芯（1）和转子铁芯（2），其特征在于：所述定子铁芯（1）由定子前段铁芯（1a）、定子中段铁芯（1b）以及定子后段铁芯（1c）组成，所述定子前段铁芯（1a）和定子后段铁芯（1c）结构相同且对称地设置在定子中段铁芯（1b）两端并同心形成一整体结构的定子铁芯（1），所述定子中段铁芯（1b）呈圆环状且在定子中段铁芯（1b）上没有凸极部，所述定子前段铁芯（1a）和定子后段铁芯（1c）通过定子导磁件连接在一起，所述转子铁芯（2）由转子前段铁芯（2a）、转子中段铁芯（2b）以及转子后段铁芯（2c）组成，所述转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）结构相同且对称地设置在转子中段铁芯（2b）两端并形成一整体结构的转子铁芯（2），所述转子中段铁芯（2b）呈圆环状且在转子中段铁芯（2b）上没有凸极部，所述转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）通过转子导磁件连接在一起，所述定子前段铁芯（1a）、定子中段铁芯（1b）以及定子后段铁芯（1c）分别与转子前段铁芯（2a）、转子中段铁芯（2b）以及转子后段铁芯（2c）对应同心配合，在所述转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）的转子凸极部（8）的端面分别设置有永磁体（11）。
2.根据权利要求1所述的电机铁芯的结构，其特征在于：所述定子中段铁芯（1b）和转子中段铁芯（2b）均为导磁材料分别形成定子导磁件和转子导磁件，所述定子前段铁芯（1a）和定子后段铁芯（1c）通过导磁材料的定子中段铁芯（1b）连接在一起，所述转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）通过导磁材料的转子中段铁芯（2b）连接在一起。
3.根据权利要求1所述的电机铁芯的结构，其特征在于：所述定子中段铁芯（1b）和转子中段铁芯（2b）均为非导磁材料，在所述定子前段铁芯（1a）、定子中段铁芯（1b）以及定子后段铁芯（1c）的外圆周沿其轴向设置有相互连通的定子焊接槽（3），在所述定子焊接槽（3）内设置有定子联接导磁嵌件（4），所述定子前段铁芯（1a）和定子后段铁芯（1c）通过定子联接导磁嵌件（4）连接在一起，在所述转子前段铁芯（2a）、转子中段铁芯（2b）以及转子后段铁芯（2c）内孔壁沿其轴向设置有相互连通的转子焊接槽（5），在所述转子焊接槽（5）内设置有转子联接导磁嵌件（6），所述转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）通过转子联接导磁嵌件（6）连接在一起。
4.根据权利要求3所述的电机铁芯的结构，其特征在于：所述定子焊接槽（3）开设的位置与定子前段铁芯（1a）和定子后段铁芯（1c）中的定子凸极部（7）对应，所述转子焊接槽（5）开设的位置与转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）中的转子凸极部（8）对应。
5.根据权利要求2、3或4所述的电机铁芯的结构，其特征在于：所述定子前段铁芯（1a）、定子后段铁芯（1c）、转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）均采用电工软铁锻压成型。
6.根据权利要求1所述的电机铁芯的结构，其特征在于：所述定子前段铁芯（1a）、定子后段铁芯（1c）、转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）均采用硅钢片冲压叠加成型而成，在所述定子前段铁芯（1a）、定子中段铁芯（1b）以及定子后段铁芯（1c）的外圆周沿其轴向设置有相互连通的定子焊接槽（3），在所述定子焊接槽（3）内设置有定子联接导磁嵌件（4），所述定子前段铁芯（1a）和定子后段铁芯（1c）通过定子联接导磁嵌件（4）连接在一起，在所述转子前段铁芯（2a）、转子中段铁芯（2b）以及转子后段铁芯（2c）内孔壁沿其轴向设置有相互连通的转子焊接槽（5），在所述转子焊接槽（5）内设置有转子联接导磁嵌件（6），所述转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）通过转子联接导磁嵌件（6）连接在一起。
7.根据权利要求6所述的电机铁芯的结构，其特征在于：在所述定子前段铁芯（1a）和定子后段铁芯（1c）的各定子凸极部（7）端面分别设置有定子凸极部焊接槽（9），在所述定子凸极部焊接槽（9）内设置有定子凸极部联接导磁嵌件（10）。
8.根据权利要求7所述的电机铁芯的结构，其特征在于：所述定子焊接槽（3）开设的位置与定子前段铁芯（1a）和定子后段铁芯（1c）中的定子凸极部（7）对应，所述转子焊接槽（5）开设的位置与转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）中的转子凸极部（8）对应。
9.根据权利要求1所述的电机铁芯的结构，其特征在于：在所述转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）的相邻两个转子凸极部（8）之间设置有转子填充块（12），所述转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）通过转子填充块（12）分别形成完整的圆柱形结构，在设置有转子填充块（12）的转子前段铁芯（2a）和转子后段铁芯（2c）的外周套接有转子外圆套（13）。
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