[实用新型]一种爪极电机定子铁芯、及应用该定子铁芯的电机组件

说明书

本实用新型为一种爪极电机定子铁芯、及应用该定子铁芯的电机组件，该定子铁芯包括卷制硅钢制成的定子轭和软磁复合材料制成的多个定子爪极，多个定子爪极交替固定在定子轭的两侧。交替分布的一对定子爪极的末端分别对应一对极性相反的永磁体，永磁体的磁感线先从与其相对的定子爪极下部进入定子爪极，经过定子爪极分流到定子轭部的多层硅钢片上，磁感线在进入定子轭部的每个叠片中平行流动，再沿叠片穿出进入另一侧定子爪极中，经过整个定子爪极后回到相邻永磁体上；磁感线在定子轭的每个叠片中流过，几乎不会穿过中间的绝缘层，即不会产生涡流。这种定子铁芯结构能够保证磁路顺利通过，同时又能保证涡流损耗较低，满足三维磁通特性要求。

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种采用软磁复合材料和卷制硅钢片混合的爪极电机定子铁芯。该定子铁芯包括卷制硅钢制成的定子轭和软磁复合材料制成的定子爪极。

背景技术

爪极电机是横向磁通电机的一种，相较于径向磁通电机，其具有功率密度和转矩密度高的优点；且电枢绕组简单，绕组形状呈圆环状分布在电机内部，无端部绕组。相比于电励磁爪极电机，爪极永磁电机无需励磁绕组，减少了电刷、换向器装置，易于维护；由于无需励磁电流，有利于提高电机效率。爪极永磁电机的永磁体安装在转子侧，电枢绕组和爪极位于定子侧。

不同于传统的径向磁通电机，爪极永磁电机的定子铁芯具有三维磁通路径，且形状较为复杂，很难使用硅钢叠片制作，所以一般采用整钢结构，且定子铁芯均制作成整体结构，加工不变。

实用新型内容

为了克服爪极电机采用整钢铁芯涡流损耗高的缺点，同时降低制造难度及成本，本实用新型提出一种爪极电机定子铁芯、及应用该定子铁芯的电机组件。定子轭使用硅钢卷制而成，定子爪极则采用软磁复合材料，定子爪极采用模块化形式固定在定子轭上，在保证三维磁通路径的前提下，降低了制造难度及成本。定子轭部卷制硅钢上涂有薄绝缘层，此处的卷制方式使得轭部磁通路径和硅钢片平行，而不会穿过硅钢片和硅钢片之间的绝缘气隙，因此基本不会产生涡流。相对于定子轭部使用软磁复合材料而言，涡流损耗不会升高，在不影响电机性能的基础上减少了软磁复合材料用量。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种爪极电机定子铁芯，其特征在于，该定子铁芯包括定子轭和多个定子爪极，在定子轭前后端面上设置有用于固定定子爪极的开槽，每个定子爪极为一个模块，固定在相应开槽的位置，定子轭为卷制硅钢制成的圆环柱型，定子爪极采用软磁复合材料制成。

多个定子爪极交替固定在定子轭的两侧。

所述定子轭采用硅钢材料制造，定子轭沿其径向叠片多层硅钢片，能够降低涡流损耗又能保持磁通路径不经过硅钢片片间绝缘，所有硅钢片的表面均涂有绝缘漆，多个涂油绝缘漆的长条状硅钢片，通过卷绕围成圆环形成定子轭。在定子轭前后端面上设置有用于固定定子爪极的开槽，开槽形状与定子爪极上端的形状一致，使得定子轭能与定子爪极紧密结合在一起，这种使用硅钢的轭部制造简单，边角料浪费较少。

定子爪极为向内勾的形状，定子爪极的上部上大下小的扇形，定子爪极的上端弧面与定子轭圆环侧面相平。

交替分布的一对定子爪极的末端分别对应一对极性相反的永磁体，永磁体的磁感线先从与其相对的定子爪极下部进入定子爪极，经过定子爪极分流到定子轭部的多层硅钢片上，磁感线在进入定子轭部的每个叠片中平行流动，再沿叠片穿出进入另一侧定子爪极中，经过整个定子爪极后回到相邻永磁体上。磁感线在定子轭的每个叠片中流过，几乎不会穿过中间的绝缘层，即不会产生涡流。这种定子铁芯结构能够保证磁路顺利通过，同时又能保证涡流损耗较低，满足三维磁通特性要求。