[发明专利]一种基于3D打印扁线背绕式绕组的高速永磁电机定子

权利要求书

1.一种基于3D打印扁线背绕式绕组的高速永磁电机定子，其特征在于，包括定子铁芯块(1)、扁线背绕式线圈组(2)、槽楔(3)和绝缘纸(4)；

定子铁芯块(1)包含定子铁芯在一个齿距范围内的内侧齿槽、外侧齿槽和定子轭；槽绝缘纸(4)设在定子铁芯块(1)的槽中，扁线背绕式线圈组(2)缠绕于定子铁芯块(1)的内、外侧槽中，构成一个单元定子，将12个单元定子拼接在一起构成一个完整定子；并在定子槽口处安装槽楔(3)，按照电机设计连接背绕式线圈组(2)构成背绕式绕组；

扁线背绕式线圈组(2)由沿定子铁芯切向方向堆叠而成的扁线背绕式线圈(21)构成，且扁线背绕式线圈组(2)采用纯铜或铜合金粉末通过3D打印技术整体打印制成，线圈外表面镀有绝缘漆膜；位于定子铁芯块(1)的内侧、外侧槽中的扁线背绕式线圈(21)的尺寸和形状可根据电机定子齿槽尺寸进行定制化打印，并且可根据实际需求打印为内、外尺寸不同但截面积相同的T型截面，用于增大电机定子槽的槽满率。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印扁线背绕式绕组的高速永磁电机定子，其特征在于，定子铁芯块(1)的内侧槽和外侧槽均为槽底为圆弧面的类似T型槽，且内侧槽的高度大于外侧槽的高度，内、外侧槽壁共面。

3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印扁线背绕式绕组的高速永磁电机定子，其特征在于，装配时，首先在一个定子铁芯块(1)的内、外侧槽中铺好绝缘纸(4)，之后将扁线背绕式线圈组(2)安装在铺好绝缘纸的定子铁芯块(1)的内、外侧槽中，然后再将12个安装有扁线背绕式线圈组(2)的单元定子通过定子铁芯块(1)上的半圆形凹槽进行定子铁芯拼接，构成一个完整的电机定子，并在定子铁芯的内、外侧槽口安装槽楔(3)，相邻定子铁芯块间紧密结合，减小接触间隙。

4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印扁线背绕式绕组的高速永磁电机定子，其特征在于，当扁线背绕式线圈(21)的截面积过大时，背绕式线圈(21)也可替换为两股或多股扁线并绕的形式，需分别加工好每个并绕的背绕式线圈组(2)，并将其依次并排安装到定子铁芯块(1)的内、外侧槽中，根据电机设计方案对背绕式线圈组(2)的引线出线端进行有序焊接连接；为避免不同股的不同匝间接触，并绕背绕式线圈组(2)的接触线圈应属于相同匝。

5.根据权利要求1所述的一种基于3D打印扁线背绕式绕组的高速永磁电机定子，其特征在于，定子铁芯块(1)的分裂位置也可替换为在槽中心线处，分裂面也可不加工配合凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种基于3D打印扁线背绕式绕组的高速永磁电机定子，其特征在于，构成完整定子的单元定子数量也可替换为6、18、24。