專利名稱：電機槽口磁蓋和配合槽口磁蓋改善電機設計的方法
技術領域：
本發明屬于電機槽楔結構和制造方面的發明，是一種將開口槽電機加上磁性套筒或絕緣拼接磁性槽楔后變成閉口槽電機的結構方面的發明。
在電機結構的設計中存在著一對矛盾從嵌線工藝的角度看，需要槽口大些好；從電機性能的角度看，需要齒諧波小，即需要槽口小些好。傳統的磁性槽楔能夠使槽口的等效寬度變小，從而提高電機效率，是一個歷史悠久的發明，實踐和理論證明，用目前的磁性槽楔將槽口用磁性材料封口，能提高電機效率，也有一些弊端，主要缺點是使電機的帶負載能力下降，對于電動機來說是起動轉矩、最大轉矩下降，對于發電機來說是電壓調整率變差。此外，磁性槽楔降低了槽楔的機械強度。
實際上，磁性槽楔應該考察四個指標1、抑制齒諧波的指標；2、抑制齒間漏磁的指標；3、抑制渦流的指標；4、機械強度指標。
本發明總的目的是提供一種新產品和方法，在提高電機效率的同時，還能提高電機的帶負載能力。那么，槽口磁蓋應該具備什么樣的性能就能夠發揮最大的優勢和避免它所引起的缺點呢？為了實現這些性能又應該采用什么方法和結構呢？根據電機的原理分析，槽口磁蓋應該實現以下具體的目的1、能夠向槽口處提供足夠的磁通消除齒諧波和降低有效氣隙；2、導磁材料集中于靠氣隙的一面，以盡可能提高有效磁通，減少漏磁；3、磁性槽楔使電機降低帶負載能力的主要原因是導磁層太厚和形狀不合理，引起槽口漏磁通過大，應當是既能保證向槽口處提供足夠的磁通消除齒諧波，同時又不至于引起槽口漏磁通過大，從而實現電機的帶負載能力也得到提高；4、不會因為采用槽口磁蓋而形成大的渦流；5、可靠性高，要保證槽口磁蓋本身的機械強度和它與電機鐵芯的結合強度。
電機采用槽口磁蓋實現以上5個目的后，由于性能變好，還可以實現重優化設計電機結構的目的1、對電動機而言，取消斜槽和使定轉子槽數比接近于1；2、將半開口槽和半閉口槽的電機都做成開口槽嵌線、閉口槽運行，使電機的嵌線工藝、質量、槽滿率、匝間絕緣都得到改善，并且提高電機的性能；3、對小型電機而言，磁性套筒有足夠的強度固定線圈，在改善性能的同時用以取代槽楔，減小電機體積；4、對發電機而言，實現減小氣隙的目的，從而減小勵磁損耗，提高發電機的效率和發電容量；5、對直流電機而言，用以改善換向性能。
為了實現以上目的，本發明提出槽口磁蓋的原理和結構，包括磁性套筒類和絕緣拼接式磁性槽楔類。絕緣拼接式磁性槽楔以下簡稱拼式磁楔。其結構原理示意如圖1a，由左右兩塊硅鋼片絕緣拼接成凹槽狀，然后在槽中填滿填料B而成。圖中的粗實線為硅鋼片的截面，插入槽口時，槽楔中硅鋼片凹槽的底面位于靠氣隙一側并平行于氣隙圓柱面，它引導磁通到槽口以抑制齒諧波，將開口槽封閉成閉口槽。我們給這底面的硅鋼片(或其它鐵磁材料)取一個專有名詞①導磁層A。導磁層采用兩邊厚，中間薄的馬鞍形狀，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處，等厚的導磁層是馬鞍形狀導磁層的簡化，以下提到的導磁層A都是指包括等厚導磁層在內的馬鞍形狀導磁層。為了敘述簡便起見，我們還約定以下簡稱②鐵磁片Ai鐵磁性材料(如硅鋼片)薄片。③填料B樹脂材料、添加物和粘接劑的混合物。④固定齒C在鐵磁片上制作一些齒，用于嵌入填料B中，使鐵磁片與填料B牢固結合。⑤絕緣拼接本發明提出的拼式磁楔的導磁層結構是由兩塊以上的鐵磁片拼接而成，并且兩塊鐵磁片的結合部必須保證絕緣縫F，同時必須保證鐵磁片與填料B牢固結合，實施例9-實施例11對絕緣拼接進行了描述。⑥鐵磁片底面AM鐵磁片兩面中靠氣隙圓柱面的一面，類似有，拼式磁楔底部為靠氣隙圓柱面的部分，上部為離氣隙圓柱面較遠的部分。⑦導磁層截面導磁層在垂直于電機轉軸方向的截面。⑧電機的帶負載能力指電動機起動轉矩、最大轉矩和發電機電壓調整率。
本發明的原理是用稱為槽口磁蓋的磁性材料構件將電機的開口槽封閉成閉口槽，達到提高電機效率和帶負載能力的目的，并在槽口磁蓋支持下優化和改變電機的設計，進一步改善電機性能。槽口磁蓋式電機的結構和制造方法是將電機鐵芯做成開口槽，嵌好線以后再裝上槽口磁蓋將開口槽封閉成閉口槽。槽口磁蓋由鐵磁片與非磁性填料B通過嵌入式粘合制成，鐵磁片作為一個導磁層，將齒部的磁通引導一部分至槽口，使電機的開口槽封閉成閉口槽的方法和部件，其特征是①通過絕緣拼接式磁性槽楔的原理1a可知，槽口磁蓋由非磁性填料B與鐵磁片A1通過粘接制成，槽口磁蓋離氣隙較遠的部分為非磁性填料B，用以抑制齒部漏磁；鐵磁片A1處于磁性槽楔底面的部分為導磁層A，導磁層A緊貼氣隙一側并基本平行于氣隙圓柱面，可以減小齒諧波并使平均氣隙減小；導磁層采用兩邊厚，中間薄的馬鞍形狀，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處，等厚的導磁層是馬鞍形狀導磁層的簡化，以下提到的導磁層A都是指包括等厚導磁層在內的馬鞍形狀導磁層。
②導磁層A不能引起齒頂間漏磁過大，否則會產生帶負載能力降低等不利影響，所以槽口磁蓋的導磁層根部的厚度d應該小于開口槽槽口寬度的1/4，并且在滿足對槽口提供足夠的磁通以抑制齒諧波的前提下，厚度要盡量薄，以達到同時也抑制齒間漏磁的目的。當材料一定時，為了保證有效地抑制齒諧波，d通常隨著槽口寬度的增加而增加，即厚度d是槽口寬度T的增函數。
圖1b是拼式磁楔工作原理圖，描述一種極端狀況設磁性槽楔兩邊的兩個齒頂部1都處于磁勢的峰值，于是兩齒之間由于磁勢相等而無漏磁，所以由導磁層引導到槽口的磁通都會進入到對面鐵芯6，即導磁層根部Ad的磁通等于槽口氣隙磁通。設T為槽口寬度；L為槽口軸向長度；設d為導磁層根部的厚度(d和e參見圖1a)；e為薄磁楔的鐵磁片側邊的厚度；Bδ為氣隙磁密最大值；BS為磁性材料的飽和磁密。槽口的面積為T*L，該面積所需總磁通為M＝T*L*Bδ，該磁通應該由導磁層的兩個根部共同提供，每個根部能夠提供的磁通為d*L*Bs，所以估算公式為d＝G*Bδ*T/(2*Bs)----------1.1式中G為修正系數，約等于1，待實驗確定。
考慮到槽口寬度T應該扣除鐵磁片側邊的厚度e，等效槽口寬度為T-2*e，所以估算公式修正為d＝G*Bδ*(T-2*e)/(2*BS)----------1.2若d＝e，則1.2式變成d＝G*Bδ*T/2*(Bs+G*Bδ)----------1.3公式表明①厚度d是槽口寬度T的增函數；②導磁層的磁性材料的BS值越高則所需厚度d越薄，也就是說，如果僅僅是考慮抑制齒諧波的指標，既可以采用高BS值的薄鐵磁片，也可以采用低BS值的厚鐵磁片，這兩種搭配對于抑制齒諧波等價。但是，對于抑制齒間漏磁(即提高帶負載能力)的指標，這兩種搭配并不等價，實驗表明，齒間漏磁主要取決于鐵磁片厚度，即采用高BS值的薄鐵磁片效果好；③由估算公式可知，槽口磁蓋的導磁層A應該采用具有高飽和磁密Bs的軟鐵磁材料，從而實現在滿足對槽口提供足夠的磁通以抑制齒諧波的前提下，減薄導磁層厚度；④為了避免由于槽口磁蓋引起鐵芯齒部大的渦流，導磁層采用由鐵磁片絕緣拼接構成的辦法，這種導磁層是由多塊鐵磁片構件絕緣拼接而成，各塊鐵磁片構件間互相絕緣，圖1x中(x為a、b、c、d的通配符)，導磁層在寬度方向是由兩塊以上鐵磁片絕緣拼接而成，圖3x中，導磁層在長度度方向是是由多塊鐵磁片絕緣拼接而成。
⑤槽口磁蓋的鐵磁片之間的拼接都是絕緣拼接，所述絕緣拼接鐵就是在保證互相絕緣的前提下的兩類拼接，一類是鐵磁片之間的機械絕緣拼接，在結合面保證絕緣；另一類是嵌入式粘接，多塊鐵磁片與填料B通過嵌入式粘接成為一體，于是這些鐵磁片相對固定，形成絕緣拼接。
結合實施例進行說明，首先給出附圖標號，標號中，與專利權關系不密切的部件采用數字標號，與專利權關系密切的部件采用英文字母標號，將對采用英文字母標號的部件作出詳細解釋。
1-鐵芯齒；2-槽口；3-氣隙；4-線圈；5-拼式磁楔方的鐵芯；6-拼式磁楔對面的鐵芯。
A-導磁層，槽口磁蓋中處于氣隙一側的鐵磁片，從垂直于電機軸的剖面看，導磁層的截面采用馬鞍形狀，靠鐵芯齒的兩邊厚，中間薄，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處，而等厚的導磁層是馬鞍形狀導磁層的簡化，以下提到的導磁層A都是指包括等厚導磁層在內的馬鞍形狀導磁層；AM-導磁層的底面，即導磁層靠氣隙圓柱面的一面；Ad-導磁層根部；Ai-鐵磁片；A1-長平形鐵磁片，鐵磁片的長度等于所對應槽口的長度，鐵磁片的一部分平面大致平行于氣隙圓柱面而構成導磁層；A2-長立形鐵磁片，鐵磁片的長度等于所對應槽口的長度，鐵磁片平面大致垂直于氣隙圓柱面；A3-寬平形鐵磁片，就是鐵磁片A3中凹槽形底部的這部分平面大致平行于氣隙圓柱面而構成導磁層，構成導磁層的部分的寬度等于槽口寬；A4-寬立形鐵磁片，鐵磁片的寬度等于槽口寬度，鐵磁片平面大致垂直于氣隙圓柱面。B-填料，樹脂材料、添加物和粘接劑的混合物。C-固定齒，在鐵磁片上制作一些齒，用于嵌入填料B中，使鐵磁片與填料B牢固結合。D-粘接孔，在鐵磁片上制作一些空，填料B嵌入其中后，使鐵磁片與填料B牢固結合。E-磁性套筒，E套在圖6b的定子鐵芯5的內表面變成了閉口槽。E1-磁性套圈，磁性套筒E由一組磁性套圈E1組成。F-絕緣縫，相鄰鐵磁片拼接后，保持絕緣的縫。F1-鐵磁片側壁與鐵芯齒之間的絕緣層。K-磁性套圈的寬度。e-鐵磁片側壁厚度。L-槽口長度，槽楔長度。d-導磁層根部Ad的厚度。T-導磁層A的寬度，等于槽口寬度。Q1-穿孔扣。Q2-交錯咬合。Q3-咬扣。Q4-嵌套。
實施例分為三大類，實施例1至實施例8主要說明了槽口磁蓋的鐵磁片的分布結構；實施例9至實施例28主要說明了鐵磁片的絕緣拼接方式；實施例1至實施例8主要說明了應用槽口磁蓋后，由于電機性能改善，可以優化電機的設計。
實施例1。圖1a，一種拼式磁楔，其導磁層A由兩塊以上的長平鐵磁片A1在寬度方向絕緣拼接而成，其長平鐵磁片A1的長度等于對應槽口長度，構成導磁層A的部分大致平行于氣隙圓柱面，拼成后的導磁層A在大致平行于槽口方向至少有一條絕緣縫F，避免相鄰齒部互相導通而產生大渦流；導磁層為單層的馬鞍形或等厚形。
圖1b是絕緣拼接式磁性槽楔的工作原理圖。
實施例2，圖1c中的導磁層是由多層長平鐵磁片A1疊合形成的馬鞍形，靠鐵芯齒1的兩邊鐵磁片層數多，中間層數少，形成兩邊厚，中間薄的馬鞍形，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處；疊合鐵磁片的方式很多，左邊例舉了截面為L形鐵磁片的疊合方式，右邊例舉了截面為階梯形鐵磁片的疊合方式，各層鐵磁片之間采用穿孔扣進行扣接；實施例1所述的單層鐵磁片的導磁層是該多層長平鐵磁片疊合的導磁層的簡化，以上導磁層截面都是馬鞍形，馬鞍形導磁層包括特例等厚形導磁層。
實施例3。圖2，一種拼式磁楔，其導磁層A是由許多長立鐵磁片A2在寬度方向絕緣拼接而成，其長立鐵磁片A2的長度等于對應槽口長度，鐵磁片大致垂直于氣隙圓柱面、數目較多且一片緊靠一片，拼成后的導磁層A在大致平行于槽口方向有多條絕緣縫F，避免相鄰齒部互相導通而產生大渦流；其導磁層的馬鞍形是由鐵磁片高矮排列形成，靠鐵芯齒的兩邊鐵磁片高，中間的鐵磁片矮，形成兩邊厚，中間薄的馬鞍形，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處；當鐵磁片一樣高時，導磁層就為等厚形導磁層。
實施例4。圖3a，一種拼式磁楔，其導磁層A的最底層由數目不多的數塊寬平鐵磁片A3在長度方向絕緣拼接而成，所謂寬平鐵磁片，就是鐵磁片A3中的構成導磁層的部分的寬度等于槽口寬且大致平行于氣隙圓柱面，拼成后的導磁層A在長度方向有多條絕緣縫F，用以避免產生大回路的渦流；其導磁層的馬鞍形是由多層鐵磁片疊合形成；這種結構的拼式磁楔，除最底層鐵磁片采用寬平鐵磁片A3以外，上面的多層鐵磁片采用整長的或分段的L形長平鐵磁片A1，層與層之間絕緣。
實施例5。圖3b，單層寬平鐵磁片A3構成的導磁層，這是實施例4多層寬平鐵磁片疊合的導磁層的簡化，其導磁層截面采用馬鞍形，馬鞍形導磁層包括特例等厚形導磁層。
實施例6。圖4，一種拼式磁楔，其導磁層A是由許多寬立鐵磁片A4從長度方向絕緣拼接而成，其每片寬立鐵磁片A4的形狀就是拼式磁楔截面的形狀，大致垂直于氣隙圓柱面，其中構成導磁層的部分，寬度等于槽口寬且形成馬鞍形，拼成后的導磁層A在長度方向有許多條絕緣縫F，避免產生大渦流；當然，馬鞍形導磁層包括特例等厚形導磁層。
實施例7。圖5，避免由于槽口磁蓋引起鐵芯齒部大的渦流的方法之一是導磁層與鐵芯齒絕緣，磁性槽楔的由整塊凹槽形鐵磁片構成，凹槽形導磁層的底部為導磁層，導磁層至少與兩側鐵芯中的一側保證絕緣，絕緣層為F1，這也可以視為特殊的絕緣縫和絕緣拼接；當然，這種導磁層的橫截面可以是馬鞍形、等厚形，可以采用單層鐵磁片和多層疊片式。
實施例8。圖6a是槽口磁蓋的另一種結構，磁性套筒類；其特征是采用磁性套圈E1若干個組合成磁性套筒E，磁性套筒E套在圖6b的定子鐵芯5的內表面，使定子中由于嵌線圈4而留下的槽口2被鐵磁片封閉，使鐵芯5內表面變成圖6c形狀的由鐵磁材料構成的光滑表面，即變成了閉口槽，使得原來由于槽口2引起的齒諧波被抑制。磁性套筒E由一組鐵磁片做成的磁性套圈E1組成，對磁性套圈E1的厚度、寬度和與填料B結合的可靠性都有要求，首先，磁性套筒的厚度d是一個關鍵數據，在滿足對槽口提供足夠的磁通以抑制齒諧波的前提下，厚度d要盡量薄，以達到抑制齒間漏磁的目的，厚度d的參考值為小于開口槽口寬度的1/4；其次，抑制渦流也是一個重要技術，每個環的寬度K不能太寬，太寬則渦流太大，但太窄則工藝性差，寬度K的參考值為槽口寬度的1/3至3倍；再次，磁性套筒在嵌套之前進行粗糙化處理并制作一些固定齒C，使磁性套筒粘接在鐵芯上，特別是固定齒C嵌入填充在槽口中未固化的填料B，待填料B固化后，磁性套筒就與鐵芯形成了比較可靠的結合。
以上實施例都涉及到鐵磁片的絕緣拼接，所述絕緣拼接鐵就是在保證互相絕緣的前提下的實現鐵磁片互相拼接，一類是鐵磁片之間的機械絕緣拼接，在結合部形成絕緣縫F，結合部的結合方法包括穿孔扣Q1、交錯咬合Q2、咬扣Q3和嵌套Q4的方法。另一類稱嵌入式粘接，多塊鐵磁片與填料B通過嵌入式粘接成為一體，于是這些鐵磁片相對固定，從而形成絕緣拼接。事實上，這些絕緣拼接的方法同樣可以用于長度方向的絕緣拼接。
實施例9。鐵磁片之間的機械絕緣拼接，其拼接方法很多，包括圖7a-穿孔扣Q1，一塊鐵磁片上的齒C與另一塊鐵磁片上的孔D進行扣接。
圖7b交錯咬合Q2，兩塊鐵磁片的齒互相上下交錯咬合。
圖7c，咬扣Q3。
圖7d，嵌套Q4。
實施例10。圖8，在鐵磁片Ai上做一些齒狀物嵌入所述槽楔的填料B中，所述齒狀物包括在鐵磁片上制造齒、帶小鉤的齒和毛刺，還可以在鐵磁片上造一些孔，在鐵磁片的粘接面上進行粗糙化處理可以理解為微觀上的齒狀物。在鐵磁片上沖出一個孔D1以后，同時生成了毛刺固定齒C1；固定齒C2是在沖孔D2時產生；固定齒C3的制造方法包括焊接法和直接在鐵磁片上沖壓法。這些固定齒C1、C2、C3統稱為固定齒C，孔D1、D2統稱為粘接孔D；在鐵磁片上制造出許多固定齒C和粘接孔D以后，與填料實現嵌入式粘接。嵌入式粘接中，鐵磁片Ai和填料B都有嵌入到對方的局部，所述齒C和孔D使鐵磁片Ai與填料B形成一種你中有我，我中有你的交錯式粘合，從而提高鐵磁片與填料B粘合的牢固性和整個槽楔的強度。多塊鐵磁片與填料B通過嵌入式粘接成為一體，于是這些鐵磁片相對固定，從而形成絕緣拼接。
實施例11。由于加上槽口磁蓋后會對電機的電磁特性產生有利影響，其進一步的特征是結合槽口磁蓋的使用，對電機的結構重新進行優化設計，①電動機的設計只要保證定子和轉子不相擦，可以相應地減小氣隙；②使定轉子槽數比接近1；③電動機和發電機都不須要設計斜槽；④對半閉口槽和半開口槽的電機而言，都可以改變設計成為開口槽，有利于嵌線、提高槽滿率和嵌線質量；⑤減小發電機的氣隙；目前的大型發電機的氣隙做得較大，目的是減小諧波和提高斷路比，在定子和轉子上安裝拼式磁楔后，可以減小諧波和提高斷路比，所以可以減小發電機的氣隙，從而減小勵磁功率和溫升，提高發電機的效率和發電容量。
權利要求
1.一種電機槽口磁蓋和配合槽口磁蓋改善電機設計的方法，是采用帶有磁性材料的構件將電機的開口槽封閉成閉口槽，槽口磁蓋與傳統的磁性槽楔類似的地方是，由粘接劑將磁性材料和填料粘接成一個整體，軟磁性材料作為一個導磁層，將齒部的磁通引導一部分至槽口，使電機的開口槽封閉成閉口槽，達到改善電機性能的目的，并在槽口磁蓋支持下優化和改變電機的設計，進一步改善電機性能；其特征是①槽口磁蓋由導磁層A和非磁性填料層B粘合制成，槽口磁蓋離氣隙較遠的部分為非磁性填料層B，緊靠氣隙的部分為導磁層A，導磁層A緊貼氣隙一側且它的底面AM基本平行于氣隙圓柱面，用以減小齒諧波和平均氣隙；槽口磁蓋包括拼式磁楔類和磁性套筒類；②導磁層A不能引起齒頂間漏磁過大，否則會產生帶負載能力降低等不利影響，所以導磁層根部的厚度d應該小于開口槽槽口寬度的1/4，并且在滿足對槽口提供足夠的磁通以抑制齒諧波的前提下，厚度要盡量薄，以達到同時也抑制齒間漏磁的目的；從垂直于電機軸的剖面看，導磁層的截面采用馬鞍形狀，靠鐵芯齒的兩邊厚，中間薄，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處，而等厚的導磁層是馬鞍形狀導磁層的簡化，以下提到的導磁層A都是指包括等厚導磁層在內的馬鞍形狀導磁層；③槽口磁蓋的導磁層A應該采用具有高飽和磁密Bs的軟鐵磁材料，從而實現在滿足對槽口提供足夠的磁通以抑制齒諧波的前提下，減薄導磁層厚度；④必須避免由于槽口磁蓋引起鐵芯齒部大的渦流，導磁層A由多塊鐵磁片構件絕緣拼接的辦法構成，各塊鐵磁片構件間互相絕緣，一類導磁層是在寬度方向由兩塊上鐵磁片絕緣拼接而成，另一類導磁層是在長度方向由多塊鐵磁片絕緣拼接而成；⑤槽口磁蓋的鐵磁片之間的拼接都是絕緣拼接，所述絕緣拼接鐵就是在保證互相絕緣的前提下的兩類拼接，一類是鐵磁片之間的機械絕緣拼接，在結合面保證絕緣；另一類是嵌入式粘接，多塊鐵磁片與填料B通過嵌入式粘接成為一體，于是這些鐵磁片相對固定，形成絕緣拼接。
2.根據權利要求1所述的電機槽口磁蓋，包括了拼式磁楔類，其進一步的特征是一種拼式磁楔的導磁層A由兩塊以上的長平鐵磁片A1在寬度方向絕緣拼接而成，其長平鐵磁片A1的長度等于對應槽口長度，鐵磁片的一部分平面大致平行于氣隙圓柱面而構成導磁層；拼成后的導磁層A在大致平行于槽口方向至少有一條絕緣縫F，避免相鄰齒部互相導通而產生大渦流；其導磁層的馬鞍形是由多層鐵磁片疊合形成，靠鐵芯齒的兩邊鐵磁片層數多，中間層數少，形成兩邊厚，中間薄的馬鞍形，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處；單層鐵磁片的導磁層是多層鐵磁片疊合的導磁層的簡化，以上導磁層截面都是馬鞍形，馬鞍形導磁層包括特例等厚形導磁層。
3.根據權利要求1所述的電機槽口磁蓋，包括了拼式磁楔類，其進一步的特征是一種拼式磁楔的導磁層A是由許多長立鐵磁片A2在寬度方向絕緣拼接而成，其長立鐵磁片A2的長度等于對應槽口長度，鐵磁片大致垂直于氣隙圓柱面、數目較多且一片緊靠一片，拼成后的導磁層A在大致平行于槽口方向有多條絕緣縫F，避免相鄰齒部互相導通而產生大渦流；其導磁層的馬鞍形是由鐵磁片高矮排列形成，靠鐵芯齒的兩邊鐵磁片高，中間的鐵磁片矮，形成兩邊厚，中間薄的馬鞍形，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處；當鐵磁片一樣高時，導磁層就為等厚形導磁層。
4.根據權利要求1所述的電機槽口磁蓋，包括了拼式磁楔類，其進一步的特征是拼式磁楔的導磁層A的最底層由數目不多的數塊寬平鐵磁片A3從長度方向絕緣拼接而成，所謂寬平鐵磁片，就是鐵磁片A3中凹槽形底部的這部分平面大致平行于氣隙圓柱面而構成導磁層，構成導磁層的部分的寬度等于槽口寬；拼成后的導磁層A在長度方向有數條絕緣縫F，用以避免產生大回路的渦流；其導磁層的馬鞍形是由多層鐵磁片疊合形成，靠鐵芯齒的兩邊鐵磁片層數多，中間層數少，形成兩邊厚，中間薄的馬鞍形，對減小齒間漏磁和改善磁場分布有好處；這種結構的拼式磁楔，除最底層鐵磁片采用寬平鐵磁片A3以外，上面的多層鐵磁片采用整長的或分段的長平鐵磁片A1，層與層之間絕緣；而單層寬平鐵磁片A3構成的導磁層是多層鐵磁片疊合的導磁層的簡化；以上導磁層截面都是馬鞍形，馬鞍形導磁層包括特例等厚形導磁層。
5.根據權利要求1所述的電機槽口磁蓋，其進一步的特征是其進一步的特征是拼式磁楔的導磁層A是由許多寬立鐵磁片A4從長度方向絕緣拼接而成，其每片寬立鐵磁片A4的形狀就是拼式磁楔截面的形狀，大致垂直于氣隙圓柱面，其中構成導磁層的部分，寬度等于槽口寬且形成馬鞍形，拼成后的導磁層A在長度方向有許多條絕緣縫F，避免產生大渦流；當然，馬鞍形導磁層包括特例等厚形導磁層。
6.根據權利要求1所述的電機槽口磁蓋，其進一步的特征是避免由于槽口磁蓋引起鐵芯齒部大的渦流的方法之一是導磁層與鐵芯齒絕緣，磁性槽楔的由整塊凹槽形鐵磁片構成，凹槽形導磁層的底部為導磁層，導磁層至少與兩側鐵芯中的一側保證絕緣，這也可以視為特殊的絕緣拼接；這種導磁層的橫截面是馬鞍形，也可以是多層疊片式。
7.根據權利要求1所述的電機槽口磁蓋，槽口磁蓋的結構之一是磁性套筒類，其進一步的特征是磁性套筒E由一組鐵磁片做成帶固定齒C的磁性套圈E1若干個組成，對磁性套圈E1的厚度d、寬度K和與填料B結合的可靠性都有要求，首先，磁性套筒的厚度d是一個關鍵數據，在滿足對槽口提供足夠的磁通以抑制齒諧波的前提下，厚度d要盡量薄，以達到抑制齒間漏磁的目的；其次，抑制渦流也是一個重要技術，每個環的寬度K不能太寬，太寬則渦流太大，但太窄則工藝性差，寬度K的參考值為槽口寬度的1/3至3倍；再次，磁性套筒在嵌套之前進行粗糙化處理并制作一些固定齒C，使磁性套筒粘接在鐵芯上，特別是固定齒C嵌入填充在槽口中未固化的填料，待填料固化后，磁性套筒與鐵芯實現可靠結合。
8.根據權利要求1所述的絕緣拼接式磁性槽楔，其進一步的特征是鐵磁片之間的拼接都是絕緣拼接，所述絕緣拼接鐵就是在保證互相絕緣的前提下的兩類拼接，一類是鐵磁片之間的機械絕緣拼接，在結合部形成絕緣縫F，結合部的結合方法包括穿孔扣Q1、交錯咬合Q2、咬扣Q3和嵌套Q4的方法。
9.根據權利要求1所述的絕緣拼接式磁性槽楔，其進一步的特征是鐵磁片之間的另一類絕緣拼接稱為嵌入式粘接，在鐵磁片上做一些齒狀物C嵌入所述槽楔的填料中，所述齒狀物C包括在鐵磁片上制造齒、帶小鉤的齒和毛刺，還可以在鐵磁片上造一些粘接孔D，在鐵磁片的粘接面上進行粗糙化處理可以理解為微觀上的齒狀物，鐵磁片和填料有嵌入到對方的局部，所述齒和孔使鐵磁片與填料形成一種你中有我，我中有你的交錯式粘合，提高鐵磁片與填料粘合的牢固性和整個槽楔的強度；多塊鐵磁片與填料通過嵌入式粘接成為一體，于是這些鐵磁片相對固定，形成絕緣拼接。
10.根據權利要求1所述的電機槽口磁蓋和配合槽口磁蓋改善電機設計的方法，由于加上槽口磁蓋后會對電機的電磁特性產生有利影響，其進一步的特征是結合槽口磁蓋的使用，對電機的結構重新進行優化設計，①電動機的設計只要保證定子和轉子不相擦，可以相應地減小氣隙；②使定轉子槽數比接近1；③電動機和發電機都不須要設計斜槽；④對半閉口槽和半開口槽的電機而言，都可以改變設計成為開口槽，有利于嵌線、提高槽滿率和嵌線質量；⑤減小發電機的氣隙；目前的大型發電機的氣隙做得較大，目的是減小諧波和提高斷路比，在定、轉子上安裝拼式磁楔后，可以減小諧波和提高斷路比，所以可以減小發電機的氣隙，從而減小勵磁功率和溫升，提高發電機的效率和發電容量。
全文摘要
槽口磁蓋由導磁層A和非磁性填料層B粘合制成,緊靠氣隙的部分為導磁層A,導磁層根部的厚度d在滿足對槽口提供足夠的磁通抑制齒諧波的前提盡量薄,以達到同時也抑制齒間漏磁的目的;導磁層的截面采用馬鞍形狀,以減小齒間漏磁和改善磁場分布,導磁層A由多塊鐵磁片構件絕緣拼接的辦法構成,絕緣縫F可避免引起鐵芯齒部大的渦流。配合槽口磁蓋可以改善電機設計的方法。
文檔編號H02K3/493GK1351404SQ0012665
公開日2002年5月29日 申請日期2000年10月30日 優先權日2000年10月30日
發明者陳啟星 申請人:陳啟星