[實用新型]齒軛分離式永磁電機定子鐵芯及永磁電機

有效

• 申請號: 201921915035.2
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN210669650U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 王東;錢巍
• 申請（專利權）人: 南京埃斯頓自動化股份有限公司
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 王秀娟

本實用新型公開了一種齒軛分離式永磁電機定子鐵芯及永磁電機，用以解決現有齒軛分離式閉口槽電機槽滿率不高，必須采用特制絕緣骨架導致電機制造成本高和電機制作效率低等問題。本申請的定子鐵芯包括由若干定子軛部模塊組成的定子軛部和一體式結構的定子齒部；所述定子齒部包括定子齒和齒靴，相鄰兩定子齒通過齒靴肩部相連，相鄰兩定子齒及齒靴之間形成槽口閉合的定子槽；所述定子軛部模塊上有設有凸齒，定子齒的頂面設有凹槽，所述定子軛部與一體式結構的定子齒部通過所述凸齒及凹槽嵌合連接。

技術領域

本發明實用新型涉及永磁伺服電機技術領域，具體涉及一種齒軛分離式永磁電機定子鐵芯及永磁電機。

背景技術

由于永磁電機具有較高功率密度，現已廣泛應用于伺服領域。然而，由于磁鋼和齒槽的相互作用，影響電機轉矩性能和控制精度，因而齒槽轉矩一直是永磁電機設計時需要解決問題。現較為常用的方法主要是通過優化磁鋼或者齒槽結構尺寸，以及斜槽斜極的方法。對于容量和體積較小的伺服電機，受限于電機的結構尺寸，可采用閉口槽的方法，來抑制電機的齒槽轉矩，改善電機轉矩輸出性能和用戶體驗。根據當前制造業的自動化水平，傳統定子鐵心整體式閉口槽電機顯然是不利于自動化和規模化生產，因此需要對電機的定子側鐵心進行特殊設計，使其不僅易于工藝實現和自動化大規模生產，還能進一步提高電機的功率密度。

日本安川電機，作為全球知名伺服廠家，率先提出齒軛分離型閉口槽產品設計方案，并表現出卓越的電磁性能。如圖1所示，定子鐵心10包括定子軛部11和定子齒部12，定子軛部11和定子齒部12互為整體，定子齒部12的上部和定子軛部11貼合，即所謂的齒軛分離；定子齒部12和定子軛部11分別由沖床整體沖壓制作，并且由相鄰的齒構成的電樞槽對應的槽口均閉合。該方案可以有效削弱齒槽轉矩，改善電機轉矩的輸出性能。但是該方案存在以下問題：1、工藝實現較為復雜，若采用手工組裝，組裝效率較低，若采用機器自動化操作，則電機制造成本顯著上升；2、為了便于轉子軛部鐵心的嵌套，電機的槽滿率不能做到很高，因而電機定子槽空間利用率較低；3、為了便于轉子軛部鐵心的嵌套，繞組13的絕緣骨架14只能采用特殊整體成型的骨架，不可采用其他類型的絕緣骨架，電機制造成本高。

此后，日本三洋電機也逐漸推出相似的齒軛分離型閉口槽設計方案的伺服電機產品。當前，依托國內現有的制造水平和加工工藝，發展和探索國產新型伺服電機設計方案，對于發展國產伺服產品和提高國產伺服產品競爭力具有重要意義。

實用新型內容

為了解決現有齒軛分離式閉口槽電機槽滿率不高，必須采用特制絕緣骨架導致電機制造成本高的問題，本申請提供一種齒軛分離式永磁電機定子鐵芯及永磁電機，通過采用模塊化的定子軛部和一體式結構的定子齒部嵌合連接的技術方案，可實現較高的槽滿率和功率密度。

本申請采用的技術方案是：

本申請提供一種齒軛分離式永磁電機定子鐵芯，包括由若干定子軛部模塊組成的定子軛部和一體式結構的定子齒部；所述定子齒部包括定子齒和齒靴，相鄰兩定子齒通過齒靴肩部相連，相鄰兩定子齒及齒靴之間形成槽口閉合的定子槽；所述定子軛部模塊上有設有凸齒，定子齒的頂面設有凹槽，所述定子軛部與一體式結構的定子齒部通過所述凸齒及凹槽嵌合連接。

進一步地，當k＝1時，當k＝1時，所述定子軛部由n個軛部模塊組成；其中，n為電機齒數，k為電機定子軛部模塊與槽距角對應的空間機械角比值，n與k之間滿足n可以被k整除，且n≠k。

更進一步地，所述定子軛部模塊的中心部設有凸齒，所述定子軛部模塊關于定子槽中心線對稱，相鄰兩定子軛部模塊的貼合處為定子槽中心線。

更進一步地，所述定子軛部模塊的兩端部分別設有半個凸齒，所述定子軛部模塊關于定子齒中心線對稱，相鄰定子軛部模塊的貼合處為定子齒中心線，兩半個凸齒組成一個凸齒。