本發(fā)明涉及一種使用低碳鋼槽楔的電機定子。

背景技術(shù)：

隨著電機技術(shù)的發(fā)展，稀土永磁電機作為新能源驅(qū)動的應(yīng)用成為廣泛。但永磁電機存在著齒槽轉(zhuǎn)矩，使電動機轉(zhuǎn)矩波動，產(chǎn)生振動和噪聲，使電機不能平穩(wěn)運行，特別在變速驅(qū)動中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動頻率與定子或轉(zhuǎn)子的機械共振頻率一致時，齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的振動和噪聲將被放大，同時齒槽轉(zhuǎn)矩還直接影響著電動機在速度控制上的低速性能以及在位置控制中的高精度定位，因而如何削弱永磁電機的齒槽轉(zhuǎn)矩是電機工程人員目前必要解決的問題?，F(xiàn)有采用解決方法有如下：①斜槽或斜極：定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極是目前廣泛采用的抑制齒槽轉(zhuǎn)矩脈動的方法，但只能是削弱部分，斜槽斜極使電機電磁轉(zhuǎn)矩各次諧波的幅值均可有效減小，但是采用該方法會引起繞組反電動勢的幣弦化，因而將會增大電磁轉(zhuǎn)矩波紋；②分數(shù)槽法：此方法可以提高齒槽轉(zhuǎn)矩基波頻率，減少齒槽轉(zhuǎn)矩脈動，但采用該方法，各極下繞組分布不對稱，會使電機的平均轉(zhuǎn)矩減??；③磁性槽楔法：就是在電機定子的線圈膠木固定槽楔外涂上一層磁性槽泥，使之固化后形成具有一定導(dǎo)磁性能的槽楔，從而減少了定子槽開口的影響，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙磁導(dǎo)分布均勻性有一定的提高，從而減小由于齒槽效應(yīng)引起的轉(zhuǎn)矩脈動，但由于磁性槽楔材料的導(dǎo)磁性能不是很好，因而對于轉(zhuǎn)矩脈動的削弱是有限的。同時生產(chǎn)工藝也復(fù)雜，因而目前均未被電機制造產(chǎn)業(yè)所應(yīng)用；④閉口槽法：就是定子槽不開口，槽口材料與齒部材料相同，槽口的導(dǎo)磁性能好，因而比磁性槽楔更有效地削除轉(zhuǎn)矩脈動，但給繞組嵌線帶來及大不方便，同時由于無法獲得好的槽滿率，大大增加了槽漏坑，增大電路的時間常數(shù)，影響控制系統(tǒng)的動態(tài)特性，因而也未曾應(yīng)用在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)；⑤減少槽口寬度法：就是將槽口寬度在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上減少30%~50%，這種方法的應(yīng)用能夠削弱齒槽轉(zhuǎn)矩，但卻給繞組下線工藝帶來困難。目前均使用開口槽法，在槽口使用絕緣材料的膠木槽楔對定子繞組進行固定的方法，該方法繞組嵌線方便但齒槽轉(zhuǎn)矩大，噪音振動也大，影響低速控制性能和高精度定位。

上述幾種方法各有優(yōu)缺點，如何解決上述存在問題的更有效辦法是目前電機行業(yè)所要研究的課題。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種使用低碳鋼槽楔的電機定子。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種使用低碳鋼槽楔的電機定子，包括：電機定子1；電機繞組導(dǎo)線2；繞組絕緣材料3；低碳鋼槽楔4。所述的電機定子1采用開口槽式，所述的電機繞組導(dǎo)線2嵌在電機定子1槽內(nèi)，所述的繞組絕緣材料3包裹在電機繞組導(dǎo)線2外圍，所述的低碳鋼槽楔4采用插入法固定在電機定子1的槽口內(nèi)沿。

進一步的，所述的低碳鋼槽楔4應(yīng)采用含碳量小于0.25%導(dǎo)磁性能好的低碳鋼材料。

進一步的，所述的低碳鋼槽楔4頂部設(shè)置有一槽楔頂部凸緣5，和電機定子1的槽口8配合。

進一步的，所述的低碳鋼槽楔4的內(nèi)底部設(shè)置有槽楔幾何狀槽楔凹槽6，可用以隔磁以減少漏磁產(chǎn)生。

進一步的，所述的低碳鋼槽楔4的兩側(cè)邊緣設(shè)置有槽楔邊緣7和電機定子1的槽口內(nèi)側(cè)相配合。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本技術(shù)對電機定子使用開口槽法，采用低碳鋼槽楔替代傳統(tǒng)的膠木材料槽楔和竹材料槽楔，既滿足了對定子槽內(nèi)繞組的固定，又有很好的導(dǎo)磁性能，能夠有效的減少齒槽轉(zhuǎn)矩所帶來的振動和噪音，同時可削弱各次諧波，圖3現(xiàn)有電機定子開口槽膠木槽楔方案轉(zhuǎn)矩波動圖，圖4一種使用低碳鋼槽楔的電機定子轉(zhuǎn)矩波動圖，很明顯兩者對比本發(fā)明的應(yīng)用使得轉(zhuǎn)矩波動有很明顯的削弱，從而有效地提高電機低速狀況下的控制性能，使電機的高精度定位更加的準(zhǔn)確，槽楔采用外凸內(nèi)凹的特殊結(jié)構(gòu)可根據(jù)定子槽口內(nèi)緣結(jié)構(gòu)尺寸靈活配對，內(nèi)底部的幾何狀凹陷結(jié)構(gòu)可有效地減少漏磁現(xiàn)象，從而使電機的性能更好，同時又可合理有效地分布導(dǎo)磁狀況。本技術(shù)的應(yīng)用可有效地提高電機的綜合性能，同時又可使繞組嵌線方便易于電機制造。

附圖說明

圖1為一種使用低碳鋼槽楔的電機定子結(jié)構(gòu)圖。

圖2為低碳鋼槽楔幾何形狀圖。

圖3為現(xiàn)有電機定子開口槽膠木槽楔方案轉(zhuǎn)矩波動圖。

圖4為一種使用低碳鋼槽楔的電機定子轉(zhuǎn)矩波動圖。

具體實施方式

首先在電機定子1的槽內(nèi)放置繞組絕緣材料3，然后將電機繞組導(dǎo)線2嵌入繞組絕緣材料3的內(nèi)緣，再使繞組絕緣材料3包裹電機繞組導(dǎo)線2，最后在嵌線工具的引導(dǎo)下將低碳鋼槽楔4插入電機定子1的槽口8的內(nèi)緣，達到固定槽內(nèi)繞組和削除齒槽轉(zhuǎn)矩減少振動和噪音的目的。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種使用低碳鋼槽楔的電機定子，包括：電機定子（1）、電機繞組導(dǎo)線（2）、繞組絕緣材料（3）、低碳鋼槽楔（4），所述的電機定子（1）采用開口槽式，所述的電機繞組導(dǎo)線（2）嵌在定子（1）槽內(nèi)，所述的繞組絕緣材料（3）包裹在電機繞組導(dǎo)線（2）外圍，所述的低碳鋼槽楔（4）采用插入法固定在電機定子（1）的槽口（8）內(nèi)沿。

技術(shù)研發(fā)人員：郭自剛;郭暉;阮煌輝;雷宏浩
受保護的技術(shù)使用者：郭自剛
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.24
技術(shù)公布日：2017.10.03