[實用新型]內轉子馬蹄鐵型繞組永磁電機

有效

• 申請號: 201921624371.1
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN210518075U
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 吳凡;張華;汪源;曹宏;石先平;張少文
• 申請（專利權）人: 南京合工動力科技有限公司;南京合工智能環保研究院有限公司
• 主分類號: H02K21/18
• 分類號: H02K21/18;H02K21/14;H02K1/14;H02K1/27;H02K1/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 涂春春

本實用新型公開了一種內轉子馬蹄鐵型繞組永磁電機，包括轉子單元裝入定子單元內，電機軸連接轉子單元；定子單元由多個馬蹄鐵型定子圍成的環形定子，馬蹄鐵型定子由硅鋼片疊成，在馬蹄鐵型定子的兩條腿上纏繞定子繞組形成馬蹄鐵型定子鐵芯，機殼套裝在定子單元的外周，轉子單元包括轉子軛部和多個粘貼在轉子軛部表面上的磁鐵，電機軸連接轉子軛部。優點，本永磁電機通過對定子上繞組的安裝結構進行設計，提出了一種復合磁路結構，從而提高永磁電機轉矩密度和功率密度實現輕量化，并將定子總成采用真空灌封方案，提高散熱效果，具有較高的轉矩密度優。

技術領域

本實用新型涉及一種內轉子馬蹄鐵型繞組永磁電機，屬于永磁電機技術領域。

背景技術

與傳統電勵磁電機相比，永磁電機具有結構簡單、緊湊，運行可靠性高，體積小、輕量化，損耗低，效率高，控制精度高等優勢。永磁電機的形狀和尺寸已經類型不像常規感應電機，可以靈活多樣等顯著優點。因而受到工業和民用各個行業的廣泛關注。

實用新型內容

本實用新型提出一種內轉子馬蹄鐵型繞組永磁電機，采用馬蹄鐵型定子鐵芯，具體技術方案為：

一種內轉子馬蹄鐵型繞組永磁電機，包括定子單元和轉子單元，轉子單元裝入定子單元內，電機軸連接轉子單元；

定子單元由多個馬蹄鐵型定子圍成的環形定子，所有馬蹄鐵型定子的開口朝內，馬蹄鐵型定子由硅鋼片疊成，在馬蹄鐵型定子的兩條腿上纏繞定子繞組形成馬蹄鐵型定子鐵芯，定義馬蹄鐵型定子鐵芯的U型繞組一端磁場為N極，另一端磁場為S極；馬蹄鐵型定子鐵芯的每條腿端部固定鐵芯框架，每個馬蹄鐵型定子鐵芯上的兩個鐵芯框架之間留有間隙；構成環形定子的每相鄰兩個馬蹄鐵型定子鐵芯上的相鄰兩個鐵芯框架之間留有間隙，且構成環形定子的每相鄰兩個馬蹄鐵型定子鐵芯的N極和S極交替布置；

機殼套裝在定子單元的外周，將定子單元和機殼采用環氧樹脂真空澆注，并固化成型，使得定子鐵芯、繞組和機殼成為一個整體定子總成；

轉子單元包括轉子軛部和多個粘貼在轉子軛部表面上的磁鐵，磁鐵對應環形定子設置兩個環形，且位于同一圓周上的磁鐵為N極和S極交替設置；位于同一圓周上的相鄰磁鐵之間留有間隙，磁鐵的數量與U型繞組的數量根據任意的常規永磁電機槽極配合數設置；

電機軸連接轉子軛部。

本實用新型的內轉子馬蹄鐵型繞組永磁電機的原理為，馬蹄鐵型定子繞組利用U型繞組一端磁場為N，則另一端磁場必定是S極原理，并充分利用此原理，將N-S極的兩端同時放置于氣隙磁場內。這樣電機即形成軸向磁通分路又形成了徑向磁通分路，極大的利用了磁場作用，沒有常規電機定子軛部，增大永磁電機的轉矩密度和功率密度。定子相鄰兩各繞組某一時候通電，形成了N-S/N-S定子磁極，并將這兩對N-S/N-S磁極對應轉子上相鄰磁鋼N-S/N-S。

對本實用新型技術方案的優選，鐵芯框架為方板，在方板上開設供馬蹄鐵型定子鐵芯的腿插入的孔。鐵芯框架采用導磁材料制成，為45號鋼板或Q235鋼板或Q195鋼板。由于每個馬蹄鐵型定子鐵芯均是獨立的單元，馬蹄鐵型定子鐵芯固定在鐵芯框架上，鐵芯框架是導磁材料，有聚磁作用，而每個鐵芯框架N-S之間不能短路磁路，需要被隔斷，因此相鄰兩個鐵芯框架之間留有間隙。

對本實用新型技術方案的優選，磁鐵采用磁鋼膠水粘貼在轉子軛部表面。磁鋼膠水為外購件。

本實用新型與現有技術相比的有益效果：

本永磁電機通過對定子上繞組的安裝結構進行設計，提出了一種復合磁路結構，從而提高永磁電機轉矩密度和功率密度實現輕量化，并將定子總成采用真空灌封方案，提高散熱效果，具有較高的轉矩密度優。

1、采用集中繞組方式，節省銅材，同時大幅降低銅耗。

2、采用馬蹄鐵型鐵芯，鐵芯采用硅鋼片疊壓或粘結成型，節約硅鋼片材料耗費。