專利名稱：一種非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種永磁電機(jī)，特別涉及一種非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，適用于永磁 同步調(diào)速電機(jī)和永磁無(wú)刷直流電機(jī)。
背景技術(shù)：
永磁同步調(diào)速電機(jī)和永磁無(wú)刷直流電機(jī)，是隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展、新型材料 (例如稀土永磁材料)的產(chǎn)生和新的電機(jī)控制理論的進(jìn)步而出現(xiàn)的新型電機(jī)。它具有平滑 的、寬范圍的調(diào)速性能，以及高出力，高功率密度，高效率，高智能化控制等諸多優(yōu)秀品質(zhì)。 這種電機(jī)的出現(xiàn)，為自動(dòng)化控制、航空航天，國(guó)防工業(yè)、儀器儀表和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域，以及 節(jié)能減排環(huán)保產(chǎn)生劃時(shí)代的影響。但是這種電機(jī)的磁路部分還沒有跳出傳統(tǒng)鐵芯的框框。該種永磁電機(jī)由外及內(nèi)包 括設(shè)有齒槽的鐵芯、線圈、磁鋼以及轉(zhuǎn)子實(shí)心磁軛。其中，鐵芯是由具有鐵磁性質(zhì)的硅鋼沖 片疊成，每個(gè)硅鋼沖片的中心均設(shè)有齒槽。齒槽的存在是為了嵌入線圈。鐵芯的作用是為 了組成磁路。正是這“齒槽”的存在，造成永磁同步調(diào)速電機(jī)或永磁無(wú)刷直流電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 磁路上磁阻出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小的變化，即存在逢齒磁阻小，逢槽磁阻大的現(xiàn)象，該現(xiàn)象使電機(jī)輸 出力矩出現(xiàn)波動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)速度出現(xiàn)波動(dòng)，行業(yè)內(nèi)稱之為“齒槽效應(yīng)”。雖然業(yè)內(nèi)人士通過各種 努力盡量抑制齒槽效應(yīng)，但終究由于鐵芯的齒槽存在，齒槽效應(yīng)總是存在的，這就大大限制 了這種電機(jī)的適用范圍。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種非鐵磁物質(zhì)齒槽電 機(jī)，電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)磁路上磁阻不會(huì)產(chǎn)生磁阻變化，避免了“齒槽效應(yīng)”的發(fā)生，使得電機(jī)力矩 能夠均勻、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是一種非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，它 由外及內(nèi)包括鐵芯、線圈、磁鋼以及轉(zhuǎn)子實(shí)心磁軛，所述鐵芯包括外部的軛部及與其固定連 接的骨架，所述軛部是由圓環(huán)狀的鐵磁的硅鋼片疊制而成，所述骨架上設(shè)有齒槽，所述骨架 為非鐵磁材料制成。所述電機(jī)為永磁單相、三相或多相交流永磁同步調(diào)速電機(jī)。所述電機(jī)為三相三狀態(tài)、三相六狀態(tài)或多相多狀態(tài)無(wú)刷直流電機(jī)。所述電機(jī)為永磁直流有刷電機(jī)。所有電機(jī)為永磁電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)。所述齒槽為全齒骨架。所述齒槽為半齒骨架。所述電機(jī)包括外貼式和嵌入式磁鋼兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的有益效果是相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述電機(jī)的鐵芯采用了由 鐵磁的硅鋼片疊制而成的軛部及與其固定連接的非鐵磁材料制成的齒槽骨架，消除因鐵磁齒槽存在磁阻變化而產(chǎn)生的“齒槽效應(yīng)”，從而使電機(jī)力矩均勻平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，極大地提高了電 機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，并且進(jìn)一步提高了電機(jī)的效率。

圖Ia是本實(shí)用新型所述的骨架的主視圖；圖Ib是圖Ia沿A-A線的剖視圖；圖2a是本實(shí)用新型所述的鐵芯的主視圖；圖2b是圖2a沿B-B線的剖視圖；圖3a是本實(shí)用新型所述的鐵芯和線圈裝配在一起的主視圖；圖3b是圖3a沿C-C線的剖視圖；圖4a是本實(shí)用新型所述非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)的主視圖；圖4b是圖4a沿D-D線的剖視圖；圖5是本實(shí)用新型所述的全齒骨架的示意圖；圖6是本實(shí)用新型所述的半齒骨架的示意圖。圖中1軛部，2骨架，3線圈，3. 1線圈的一邊，3.2線圈的另一邊，4磁鋼，5轉(zhuǎn)子實(shí) 心磁軛，6磁路，7縫隙。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型 的限定。如圖4a及圖4b所示，本實(shí)用新型所述的一種非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，它由外及內(nèi) 包括鐵芯、線圈3、磁鋼4以及轉(zhuǎn)子實(shí)心磁軛5。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中由于磁阻的變化而引 起的“齒槽效應(yīng)”問題，本實(shí)用新型將傳統(tǒng)的鐵芯除掉鐵磁即硅鋼的齒部，換成非鐵磁物質(zhì) (如尼龍等材質(zhì))的齒槽即骨架2 (參見圖la、lb)，軛部1仍舊用鐵磁的硅鋼片疊成，并將 骨架2與軛部1固定連接(參見圖2a、2b)。骨架2保證正常嵌入線圈3 (參見圖3a、3b)， 軛部1仍舊沿用鐵磁物質(zhì)目的是為了磁路6的形成(參見圖4a、4b)。其中，骨架2可以是 全齒骨架，也可以是半齒骨架。如圖5所示，所謂全齒骨架是指線圈的兩個(gè)邊3. 1和3. 2完 全放入骨架2內(nèi)的結(jié)構(gòu)。如圖6所示，所謂半齒骨架是指線圈的一個(gè)邊3. 1放入骨架2內(nèi)， 另一個(gè)邊3. 2伸出骨架2，伸出骨架2的線圈邊形成縫隙7用樹脂填充的結(jié)構(gòu)。所述電機(jī)包括外貼式和嵌入式磁鋼兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。具體的，本實(shí)用新型可以是永磁單相、三相或多相交流永磁同步調(diào)速電機(jī)；也可以 是三相三狀態(tài)、三相六狀態(tài)或多相多狀態(tài)無(wú)刷直流電機(jī)；還可以是永磁直流有刷電機(jī)、永磁 電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)，雖保留了齒槽，但不會(huì)產(chǎn)生磁阻的變化，也就不會(huì)產(chǎn)生 “齒槽效應(yīng)”，從而使電機(jī)力矩均勻運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，這是電機(jī)極為珍貴的品質(zhì)，使永磁同步調(diào)速電 機(jī)性能更加完美。在航空航天，精密儀器儀表，精密數(shù)控機(jī)床等使用場(chǎng)合，可以極大地提高 電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，并且可以進(jìn)一步提高電機(jī)的效率。此外本發(fā)明還能節(jié)約鋼材(硅鋼片)， 按電機(jī)極數(shù)的多少節(jié)約鋼材20% -50%，其效果不可忽視，尤以多極電機(jī)最為可觀。當(dāng)然，磁路上除掉鐵磁的齒部，換成非鐵磁物質(zhì)的骨架，會(huì)使磁路的磁阻增大，那么只需增加磁鋼的厚度即可保證必需的磁通量。因此，這項(xiàng)實(shí)用新型是為永磁同步調(diào)速電 機(jī)和(永磁)無(wú)刷直流電機(jī)上專用的。傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)會(huì)因磁路磁阻的增加而使性能變 壞不建議使用。
以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，它由外及內(nèi)包括鐵芯、線圈、磁鋼以及轉(zhuǎn)子實(shí)心磁軛，其特征在于所述鐵芯包括外部的軛部及與其固定連接的骨架，所述軛部是由圓環(huán)狀的鐵磁的硅鋼片疊制而成，所述骨架上設(shè)有齒槽，所述骨架為非鐵磁材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)為永磁單相、三 相或多相交流永磁同步調(diào)速電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)為三相三狀態(tài)、 三相六狀態(tài)或多相多狀態(tài)無(wú)刷直流電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)為永磁直流有 刷電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，其特征在于所有電機(jī)為永磁電動(dòng)機(jī) 或發(fā)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，其特征在于所述齒槽為全齒骨架。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，其特征在于所述齒槽為半齒骨架。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一權(quán)要求所述的非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，其特征在于所述電機(jī) 包括外貼式和嵌入式磁鋼兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種非鐵磁物質(zhì)齒槽電機(jī)，它由外及內(nèi)包括鐵芯、線圈、磁鋼以及轉(zhuǎn)子實(shí)心磁軛，所述鐵芯包括外部的軛部及與其固定連接的骨架，所述軛部是由圓環(huán)狀的鐵磁的硅鋼片疊制而成，所述骨架上設(shè)有齒槽，所述骨架為非鐵磁材料制成。本實(shí)用新型所述電機(jī)的鐵芯采用了由鐵磁的硅鋼片疊制而成的軛部及與其固定連接的非鐵磁材料制成的齒槽骨架，消除因鐵磁齒槽存在磁阻變化而產(chǎn)生的“齒槽效應(yīng)”，從而使電機(jī)力矩均勻平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，極大地提高了電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，并且進(jìn)一步提高了電機(jī)的效率。
文檔編號(hào)H02K1/14GK201623544SQ20102014232
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者石正鐸 申請(qǐng)人:北京明正維元電機(jī)技術(shù)有限公司