[实用新型]定子单元、定子组件和轴向磁场电机

说明书

本实用新型公开了一种定子单元、定子组件和轴向磁场电机，属于电机领域。所述定子单元包括由硅钢片叠压成的U型铁芯，所述U型铁芯的外侧端面上设置有由软磁复合材料制成的极靴，所述极靴端面的面积大于U型铁芯外侧端面的面积，所述U型铁芯上设置有线圈绕组。本实用新型的模块化的定子单元使得定子不再具有公共的轭部，降低了定子轭部产生的铁损并且减少了电机的重量。并且定子单元的结构充分利用硅钢片的高导磁性和SMC的三维导磁性，解决了径向方向的面积变化的问题，使定子单元在径向方向可以存在两个不同面积的端面，对准转子的不同面积的内外磁钢。

技术领域

本实用新型涉及电机领域，特别是指一种定子单元、定子组件和轴向磁场电机。

背景技术

轴向磁场电机，又称轴向磁通电机或盘式电机，其定子组件和转子组件为盘式结构。轴向磁场电机的气隙是平面型的，气隙磁场是轴向的，其具有结构紧凑、体积小、重量轻、转矩密度高、转子转动惯量小的优点。

轴向磁场电机通常具有以下几种结构方式：1、单转子单定子：一个定子组件和一个转子组件(单面气隙)；2、双转子单定子：两个转子组件，中间一个定子组件(双面气隙)；3、单转子双定子：两个定子组件，中间一个转子组件(双面气隙)；4、多转子多定子：多个定子组件和多个转子组件互相穿插(多面气隙)。

图1示出了一种典型结构的单转子双定子轴向磁场电机，其中间为一个转子组件，两边为两个定子组件。转子组件包括转子盘1’和设置在转子盘1’上的一圈永磁体(磁钢)2’，定子组件包括定子轭部3’和设置在定子轭部3’上的一圈定子铁芯4’，所有的定子铁芯4’共用一个公共的定子轭部3’，定子铁芯4’上设置有线圈绕组5’。

图2示出了图1所示的单转子双定子轴向磁场电机的磁回路，这种结构的电机由于转子盘不参与导磁，因此可以将转子盘设置成非导磁材料，也就是说转子无轭部。但是，其定子轭部参与导磁，必须是铁轭等导磁材料，这就导致电机在运行时，定子轭部产生铁损，并且定子轭部还会增加电机的重量。

中国专利文献CN107408875A公开了一种无磁轭分段电枢的轴向磁通电机，其省略掉了定子轭部，显著减轻了重量和铁损。但是该专利是双转子单定子的轴向磁场电机，不适用于单转子双定子的轴向磁场电机。并且，该专利的转子轭部参与导磁，不能更进一步的减轻重量和消除铁损，也不适用于转子无轭部的单转子双定子的轴向磁场电机。

由上述可知，对于转子无轭部的单转子双定子的轴向磁场电机，如何减小定子轭部的铁损以及重量，现有技术中并未有解决的技术方案。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种定子单元、定子组件和轴向磁场电机，本实用新型降低了定子轭部产生的铁损并且减少了电机的重量，充分利用硅钢片的高导磁性和SMC的三维导磁性，定子单元在径向方向可以存在两个不同面积的端面，对准转子的不同面积的内外磁钢。

本实用新型提供技术方案如下：

一种定子单元，所述定子单元包括由硅钢片叠压成的U型铁芯，所述U型铁芯的外侧端面上设置有由软磁复合材料制成的极靴，所述极靴端面的面积大于U型铁芯外侧端面的面积，所述U型铁芯上设置有线圈绕组。

进一步的，所述U型铁芯与线圈绕组接触的位置处设置有绝缘层，所述极靴与线圈绕组之间设置有绝缘层。

进一步的，所述U型铁芯的外侧端面上设置有定位凸起，所述极靴上设置有定位口，所述定位口套在定位凸起上，所述极靴通过胶水与U型铁芯的外侧端面固定。

进一步的，所述定位凸起和定位口的形状均为矩形。

进一步的，所述线圈绕组设置在U型铁芯的外侧的臂上。

进一步的，所述极靴的形状为扇环形。

进一步的，所述U型铁芯的部分或全部棱边倒角。