CN2230482Y - 聚磁型永磁盘式电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种聚磁型永磁盘式电机。它是在每个永磁体(9)的端部设置了一个由磁性材料构成的纵切面形状为梯形的聚磁帽(8)，该聚磁帽的工作面形状，大小与定子铁芯极齿的工作面相同，定子铁芯(3)由矽钢片叠加而成。这样可提高永磁体工作面的磁通密度，并大大减少与定子铁芯极齿工作面间的漏磁，所以提高了盘式电机的效率。

Description

聚磁型永磁盘式电机

本实用新型属于电机领域，是一种聚磁型永磁盘式电机。

现有的永磁盘式电机其结构都是由工作面垂直于转轴的装有绕组的定子和装有永磁体的转子组成，两工作面间有一轴向气隙。目前，盘式电机的定子铁芯都是用带材卷绕而成，先冲槽，后卷绕，其加工工艺复杂。中国专利CN2112222U公开了一种盘式电机，其定子铁芯的环形磁轭和极齿分别用带材卷绕，然后再用螺钉固联在一起。这种铁芯虽然省去了复杂的冲槽工艺，但所卷绕的极齿为空心圆柱，与环形磁轭间难于保证良好的接触，其磁阻较大。另外，现有的永磁盘式电机为获得较高的磁通密度，通常都尽量采用大截面的永磁体，但由于定子绕组要占用一定的空间，所以定子铁芯的极齿截面比永磁体的截面要小许多，造成工作气隙处的漏磁较大。由于现有的盘式电机存在上述问题，限制了其效率和容量的提高。并且由于其制造难度较大，导致成本较高。

本实用新型的任务是提供一种效率较高，且易于制造的聚磁型永磁盘式电机。

本实用新型的任务是通过如下途径来实现的：所提供的聚磁型永磁盘式电机包括装有绕组的定子和装有永磁体的转子，定子和转子的工作面垂直于转子轴。本实用新型的改进之处在于：在每个永磁体的端部设有一个由磁性材料构成的纵切面形状为梯形的聚磁帽，定子铁芯由矽钢片叠加而成。由于聚磁帽的纵截面是梯形，即它的横截面是从永磁体本体开始逐渐缩小的，所以聚磁帽工作面处的磁通密度得以提高，而且与定子铁芯极齿间的漏磁也将大大减小。本实用新型的定子铁芯可采用剖分式的矽钢片组合而成，每片矽钢片均可冲剪成型，所以简化了制造工艺，降低了制造成本。

聚磁帽工作面的形状、大小最好与定子铁芯极齿的工作面相同。

与现有的盘式电机相比本实用新型由于采取了聚磁措施，使永磁体的能量得到了充分利用，同时也可进一步减小铁芯体积，增大绕组所占空间，提高电机容量。在相同容量条件下，本实用新型比现有的盘式电机效率高，体积小。

下面结合附图对本实用新型的内容加以详细说明。

图1是本实用新型的一种单气隙永磁交流发电机的结构简图。

图2是本实用新型转子的第一种结构展开图。

图3是本实用新型转子的第二种结构展开图。

图4是本实用新型转子的第三种结构展开图。

图5是本实用新型转子的第四种结构展开图。

图6是本实用新型定子铁芯的第一种结构展开图。

图7是本实用新型定子铁芯的第二种结构展开图。

图8是本实用新型定子铁芯的第三种结构展开图。

图9是本实用新型一种定子铁芯的轴向视图。

图10是本实用新型一种转子的轴向视图

如图1所示：定子1由定子壳2、铁芯3和绕组4组成，它们之间用填料5封固为一个整体。转子6由转子壳7、隔磁环10、永磁体9、聚磁帽8和轴套11组成，它们之间也用填料封固为一个整体。当转子与定子相对运动时会产生轴向吸力，所以为了保证转子与定子工作气隙12的稳定性，本实用新型的定子与转子轴13之间还设有一个推力轴承14，另一轴承15可采用向心轴承。转子轴套11与转轴13之间采用销钉16连接，也可用键连接。转轴13的外端装有动力输入皮带轮17。上述的定子壳2一直延伸到转子壳的后端，将转子壳罩住，使电机的工作气隙12不外露。图中其余编号：18—绕组引出线，19—销钉，20—螺钉。

图2给出了本实用新型的一种聚磁方式，是将永磁体91的一个端部倒角，该倒角部形成聚磁帽81。图中编号：5—封固填料，7—转子壳，21—导磁环。为便于加工，聚磁帽还可采用图3所示形式。即用导磁材料作成聚磁帽82，再与永磁体92结合在一起。

图4给出了第三种聚磁方式。永磁体93的磁极方向与转子轴13垂直，其两磁极端各设有一个聚磁帽83，形成Π形。这种方式可在相同转子直径的条件下，增大永磁体的截面，从而增大磁通密度。

图5所示的聚磁方式与图4所示基本相同，只是将相邻两聚磁帽合并在一起，即相邻两永磁体的同名磁极相对，聚磁帽为相邻两永磁体共有。

本实用新型定子铁芯的每一层矽钢片可由多个剖分单元组合而成图6-图8列出了其中三种组合形式。

如图6所示：Π形件31和长形方件32组成一个剖分式单元，每个单元包含两个极齿。其中相邻两层矽钢片的单元剖分线相互错开。即第二层的件31与第一、三层的件32的位置重叠，使每一层的缝隙错开，这样可减小磁阻，并且材料的利用率较高。

如图7所示：件34为一个剖分单元，每个单元有一个极齿35，相邻两层的单元剖分线仍然错开。

图8给出了第三种铁芯矽钢片的组合形式，其中极齿36为T形。

上述的铁芯矽钢片单元可以为圆弧状，组合成圆环状铁芯；也可为平面弯折状，组成正多边形铁芯，如图9所示。图中编号：37—铁芯极齿，38—铁芯磁轭。

图10是与图9所示铁芯配合的转子轴向视图。永磁体93采用图5所示的排列方式。永磁体93为长方体形，聚磁帽83为三棱柱形。聚磁帽的上端部倒角，收缩成圆形工作面，与图9的铁芯极齿37相一致。

本实用新型的定子铁芯还可用带钢先卷绕叠加成环状，再铣切出极齿的方法制造。本实用新型的定子铁芯也可是一个或多个独立的Π形铁芯。

Claims (7)

1、一种聚磁型永磁盘式电机，包括装有绕组(4)的定子(1)和装有永磁体(9)的转子(6)，定子和转子的工作面垂直于转子轴，其特征是在每个永磁体(9)的端部设有一个由磁性材料构成的纵切面形状为梯形的聚磁帽(8)，定子铁芯(3)由矽钢片叠加而成。

2、如权要求1所述的盘式电机，其特征是聚磁帽(8)的工作面形状、大小与定子铁芯极齿的工作面相同。

3、如权利要求1或2所述的盘式电机，其特征是定子铁芯(3)的每一层矽钢片由多个剖分式单元组合而成。

4、如权利要求3所述的盘式电机，其特征是相邻两层矽钢片的单元剖分线相互错开。

5、如权利要求1或2所述的盘式电机，其特征是定子(1)与转子轴(13)之间设有一个推力轴承(14)。

6、如权利要求5所述的盘式电机，其特征是永磁体的磁极方向与转子轴(13)垂直，其两磁极端各设有一个聚磁帽，形成II形。

7、如权利要求5所述的盘式电机，其特征是相邻两永磁体的同名磁极相对，聚磁帽为相邻两永磁体共有。

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