[实用新型]马蹄铁型绕组永磁电机

说明书

本实用新型公开了一种马蹄铁型绕组永磁电机，包括转子单元装入定子单元内，电机轴连接转子单元；定子单元由多个马蹄铁型定子围成的环形定子，马蹄铁型定子由硅钢片叠成，在马蹄铁型定子的两条腿上缠绕定子绕组形成马蹄铁型定子铁芯，机壳套装在定子单元的外周，转子单元包括转子轭部和多个粘贴在转子轭部表面上的磁铁，电机轴连接转子轭部。优点，本永磁电机通过对定子上绕组的安装结构进行设计，提出了一种复合磁路结构，从而提高永磁电机转矩密度和功率密度实现轻量化，并将定子总成采用真空灌封方案，提高散热效果，具有较高的转矩密度优。

技术领域

本实用新型涉及一种马蹄铁型绕组永磁电机，属于永磁电机技术领域。

背景技术

与传统电励磁电机相比，永磁电机具有结构简单、紧凑，运行可靠性高，体积小、轻量化，损耗低，效率高，控制精度高等优势。永磁电机的形状和尺寸已经类型不像常规感应电机，可以灵活多样等显著优点。因而受到工业和民用各个行业的广泛关注。

实用新型内容

本实用新型提出一种马蹄铁型绕组永磁电机，采用马蹄铁型定子铁芯，具体技术方案为：

一种马蹄铁型绕组永磁电机，包括定子单元、转子单元和冷却环形管道单元，转子单元装入定子单元内，冷却环形管道单元灌封在定子单元内，电机轴连接转子单元；

定子单元由多个马蹄铁型定子围成的环形定子，所有马蹄铁型定子的开口朝内，马蹄铁型定子由硅钢片叠成，在马蹄铁型定子的两条腿上缠绕定子绕组形成马蹄铁型定子铁芯，定义马蹄铁型定子铁芯的U型绕组一端磁场为N极，另一端磁场为S极；马蹄铁型定子铁芯的每条腿端部固定铁芯框架，每个马蹄铁型定子铁芯上的两个铁芯框架之间留有间隙；构成环形定子的每相邻两个马蹄铁型定子铁芯上的相邻两个铁芯框架之间留有间隙，且构成环形定子的每相邻两个马蹄铁型定子铁芯的N极和S极交替布置；

冷却环形管道单元包括四层依次套设的环形管道，分别为第一层环形管道、第二层矩形波状环形管道、第三层环形管道和第四层矩形波状环形管道，四层环形管道之间通过径向的连通管定型并连通，在连通管上接出进口和出口；

第一层环形管道和第三层环形管道位于马蹄铁型定子的开口内，第二层矩形波状环形管道和第四层矩形波状环形管道套在马蹄铁型定子铁芯上，第二层矩形波状环形管道和第四层矩形波状环形管道内的每个矩形波分别对应每个马蹄铁型定子铁芯设置用于对马蹄铁型定子铁芯进行散热降温；

机壳套装在定子单元的外周，在定子单元、冷却环形管道单元和机壳的空隙内填入环氧树脂，采用环氧树脂真空浇注并固化成型，将定子单元、冷却环形管道单元和机壳固化成为一个整体定子总成；

转子单元包括转子轭部和多个粘贴在转子轭部外表面上的磁铁，磁铁对应环形定子设置两个环形，且位于同一圆周上的磁铁为N极和S极交替设置；位于同一圆周上的相邻磁铁之间留有间隙，磁铁的数量与U型绕组的数量根据任意的常规永磁电机槽极配合数设置；

电机轴连接转子轭部。

本实用新型的马蹄铁型绕组永磁电机的原理为，马蹄铁型定子绕组利用U型绕组一端磁场为N，则另一端磁场必定是S极原理，并充分利用此原理，将N-S极的两端同时放置于气隙磁场内。这样电机即形成轴向磁通分路又形成了径向磁通分路，极大的利用了磁场作用，没有常规电机定子轭部，增大永磁电机的转矩密度和功率密度。定子相邻两各绕组某一时候通电，形成了N-S/N-S定子磁极，并将这两对N-S/N-S磁极对应转子上相邻磁钢N-S/N-S。

对本实用新型技术方案的优选，铁芯框架为方板，在方板上开设供马蹄铁型定子铁芯的腿插入的孔。铁芯框架采用导磁材料制成，为45号钢板或Q235钢板或Q195钢板。由于每个马蹄铁型定子铁芯均是独立的单元，马蹄铁型定子铁芯固定在铁芯框架上，铁芯框架是导磁材料，有聚磁作用，而每个铁芯框架N-S之间不能短路磁路，需要被隔断，因此相邻两个铁芯框架之间留有间隙。