[发明专利]一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心

说明书

本发明涉及一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心，包括定子轭部，多个导磁连接体、导磁夹芯、导磁内芯和磁性槽楔。导磁内芯引导导磁夹芯形成合适的形状，导磁夹芯采用非晶合金带材绕制而成。导磁内芯和导磁夹芯组合后，粘接于导磁连接体的深槽结构内部。多个导磁连接体的固定槽楔与定子轭部的槽孔进行连接。磁性槽楔推入相邻的导磁连接体的槽楔孔内。本发明的轴向磁通定子铁心，充分利用了非晶合金材料的低铁耗、软磁材料的高可塑性、传统硅钢材料的高饱和磁密的优势。将定子铁心的齿部进行了模块化的设计，可以实现自动绕线，提高了劳动生产率。

技术领域

本发明涉及一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心，属于定子结构设计领域。

背景技术

随着能源危机的到来，对于节能高效的电机需求更为迫切。非晶合金材料相比于传统的硅钢材料具有厚度薄，电阻率高，相对磁导率高的特点。当非晶材料为最初制备的带材时，损耗仅为传统的硅钢材料的1/5-1/8，从而将非晶材料应用于电机定子铁心的制造后，可以显著增加电机的效率，达到节能的效果。但是，非晶合金材料受应力影响显著，特别是采用激光切割、电火花切割或水射流切割等工艺会造成非晶材料的晶化，从而使得非晶材料制作成定子铁心后低铁耗优势大为削弱。

软磁材料是由表面带有绝缘的金属粉末颗粒压制而成，设计合适的模具对软磁材料进行压制，可以达到比传统的硅钢材料更为丰富的拓扑结构。但是软磁材料与硅钢材料相比，饱和磁密低，磁导率低，磁滞损耗大，所以对于低铁耗定子铁心的设计来说使用软磁材料占比不应太大。

目前，针对轴向磁通定子铁心的相关专利可分为以下几类：1、分块定子铁心的固定方法(参考中国专利申请号CN202010953641.4)；2、分块电枢轴向磁通电机定子铁心的制造方法(参考中国专利申请号CN202010836068.9)；3、轴向磁通电机定子铁心的水冷结构(参考中国专利申请号CN201710971588.9)；上述专利均未提及采用非晶合金、软磁材料和硅钢材料制成的轴向磁通定子铁心。

与本发明最相似的实现方案一种轴向磁场电机及其定子结构、定子铁芯结构，中国专利申请号CN202010953641.4，介绍了轴向磁通电机模块化制造和装配的方法，其发明中并没有采用非晶合金、软磁材料和硅钢材料制作定子铁心，而且本专利的模块化制造方法也与上述专利不同。

发明内容

本发明充分利用了非晶合金材料的低铁耗、软磁材料的高可塑性、传统硅钢材料的高饱和磁密的优势，降低非晶合金受工艺影响显著、软磁材料饱和磁密低，磁导率低，磁滞损耗大和硅钢材料铁耗高的劣势，提出了一种轴向磁通定子铁心。

本发明的技术解决方案为：

一种采用复合材料的轴向磁通定子铁心，主要包括定子轭部1、若干分体构件和若干磁性槽楔5；每个分体构件包括一个导磁连接体2、一个导磁夹芯3和一个导磁内芯4，导磁夹芯3设置于导磁连接体2的内侧，导磁连接体2设置于导磁夹芯3的内侧；导磁连接体2的下端具有向外突出的固定槽楔7，导磁连接体2的两侧靠近上端的位置设置有槽楔孔8；相邻分体构件的上端通过将磁性槽楔5推入相邻的导磁连接体2的槽楔孔8内进行连接；

所述定子轭部1为筒状结构，在所述定子轭部1的上部沿圆周设置有若干个向内凹陷的槽孔6；槽孔6的开孔走向沿定子轭部1的径向设置；导磁连接体2的固定槽楔7和定子轭部1的槽孔6进行配合连接。

优选的，所述定子轭部1由多层硅钢片沿轴向进行叠压成圆筒状结构，将定子轭部1经过退火、真空浸漆、固化的工艺后，在圆筒状结构的上方进行激光切割、电火花切割或水射流切割，加工出多个向内凹陷的槽孔6。

优选的，所述导磁连接体2由软磁材料进行压制而成。

优选的，所述导磁连接体2的上部为深槽结构，所述导磁夹芯3和导磁内芯4设置于深槽结构内部。

优选的，所述导磁夹芯3为筒状结构。