永磁同步電機的制作方法

本發明屬于電機技術領域，涉及一種永磁同步電機。

背景技術：

永磁同步電機具有效率高，出力高，速度可調，動態性能好，可靠性高等優點。但是，現有的永磁電機，磁鋼往往布置在定子鐵芯內膛，因受空間限制，必須選用“磁能積”高，體積小的稀土磁鋼。這種磁鋼因含有稀土元素釤或釹(釤鈷磁鋼或釹鐵硼磁鋼)價格十分昂貴，而且資源有限。（當然，外轉子型電機，也可以把磁鋼布置在定子鐵芯外圍，但是同樣受外徑限制）。空間限制和成本的高昂，極大地限制了永磁同步電機的發展和適用范圍。為此，申請人曾申請專利號為201520293280.x的實用新型專利，通過該專利很好地解決了上述傳統永磁電機的缺憾，并且進一步提高了效率，降低了成本。但是，隨著對專利技術生產實踐的深入，申請人發現：1、機殼內壁一體形成限位凸臺結構的設計導致機殼整體生產成本較高；2、定子繞組直接繞設于定子鐵芯上，定子鐵芯緊配合連接于機殼內壁的凸臺上，長期使用后存在結構不牢靠的問題。

技術實現要素：

本發明針對上述問題，提供一種永磁同步電機，該同步電機生產制造成本較低定子鐵芯連接固定結構穩定可靠。

按照本發明的技術方案：所述永磁同步電機，包括機殼及設置于機殼中的定子鐵芯和轉子，所述機殼內壁軸向中間位置緊配合設置連接環；定子鐵芯的兩端均形成定子錐形面，定子鐵芯的兩端均間隙配合一個轉子；轉子固定于轉軸上，所述轉子包括導磁體和磁鋼；導磁體與定子鐵芯的定子錐形面配合的面為轉子錐形面，轉子錐形面處的導磁體上交錯布置極性不同的所述磁鋼；所述定子鐵芯上繞設有兩組定子繞組；所述連接環包括筒狀的連接環本體及一體形成于連接環本體內表面的圓環凸臺，兩組定子繞組之間通過圓環凸臺相間隔。

所述機殼兩端分別連接一個端蓋，轉軸通過軸承轉動支承于端蓋上。所述圓環凸臺設置于連接環本體內壁軸向中間位置。

所述定子鐵芯的中部為定子鐵芯軛部，定子鐵芯軛部的兩端沿定子鐵芯的軸向向外延伸，形成若干個相互平行的定子鐵芯齒部，所述定子鐵芯齒部沿定子鐵芯的圓周方向均勻布置，相鄰的定子鐵芯齒部間為定子鐵芯槽部，所述定子錐形面由若干個定子鐵芯齒部的外端面形成。

所述定子繞組繞制于定子繞組骨架上；在每個定子鐵芯齒部的直線段上套設定子繞組骨架。連接環與定子鐵芯固定連接。所述定子鐵芯固定連接于圓環凸臺的內壁。所述轉子安裝于轉子套管上，轉子套管安裝于轉軸上。

所述定子錐形面為內錐面或外錐面。所述定子鐵芯為整體結構；或一端為平面、另一端為定子錐形面的分體結構，且兩個分體結構的平面端相互貼合。

本發明的技術效果在于：本發明產品設計構思巧妙合理，通過對機殼結構進行設計同時配合特殊設計的連接環，可以有效降低同步電機的制造成本；同時，定子繞組通過定子繞組骨架連接于定子鐵芯上，通過定子繞組骨架實現連接環、定子鐵芯的緊固連接，確保定子鐵芯、連接環、機殼的緊固連接。

附圖說明

圖1為本發明第一種實施方式的結構示意圖。

圖2為圖1中定子鐵芯及定子繞組的分布圖。

圖3為圖1中磁鋼的分布圖。

圖4為定子鐵芯結構視圖。

圖5為圖4的右視圖。

圖6為定子鐵芯及定子繞組的結構視圖。

圖7為圖1中轉子的結構視圖。

圖8為本發明的第二種實施方式結構示意圖。

圖9是骨架示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明。

圖1~8中，包括定子鐵芯1、定子錐形面1-1、定子鐵芯齒部1-2、定子鐵芯槽部1-3、定子鐵芯軛部1-4、定子繞組2、導磁體3、磁鋼4、軸承5、轉軸6、端蓋7、機殼8、連接環9、圓環凸臺9-1、轉子套管10、定子繞組骨架11、轉子12等。

如圖1~8所示，所述永磁同步電機，包括機殼8及設置于機殼8中的定子鐵芯1和轉子12，所述機殼8內壁軸向中間位置緊配合設置連接環9；定子鐵芯1的兩端均形成定子錐形面1-1，定子鐵芯1的兩端均配合一個轉子12，定子錐形面1-1與轉子錐形面間有間隙,確保轉子12可以相對于定子鐵芯1轉動；轉子12固定于轉軸6上，所述轉子12包括導磁體3和磁鋼4；導磁體3與定子鐵芯1的定子錐形面1-1配合的面為轉子錐形面，轉子錐形面處的導磁體3上交錯布置極性不同的所述磁鋼4；所述定子鐵芯1上繞設有兩組定子繞組2；所述連接環9包括筒狀的連接環本體及一體形成于連接環本體內表面的圓環凸臺9-1，兩組定子繞組2之間通過圓環凸臺9-1相間隔。兩個定子繞組2之間的距離能夠根據實際需要，通過采用不同規格的連接環9來實現調節。由于連接環本體具有一定厚度，可以確保定子繞組1與機殼8內壁之間具有一定間距，避免直接接觸，造成相互影響。

所述機殼8兩端分別連接一個端蓋7，轉軸6通過軸承5轉動支承于端蓋7上。所述圓環凸臺9-1設置于連接環本體內壁軸向中間位置。所述定子鐵芯的中部為定子鐵芯軛部1-4，定子鐵芯軛部1-4的兩端沿定子鐵芯1的軸向向外延伸，形成若干個相互平行的定子鐵芯齒部1-2，所述定子鐵芯齒部1-2沿定子鐵芯1的圓周方向均勻布置，相鄰的定子鐵芯齒部1-2間為定子鐵芯槽部1-3，所述定子錐形面1-1由若干個定子鐵芯齒部1-2的外端面形成。

所述定子繞組2繞制于定子繞組骨架11上；在每個定子鐵芯齒部1-2上套設定子繞組骨架11。連接環9與定子鐵芯1固定連接，以便使定子鐵芯1獲得良好的定位。具體地可以將所述定子鐵芯1固定連接于圓環凸臺9-1的內壁。

制造時，可以將所述轉子12先安裝于轉子套管10上，再將轉子套管10安裝于轉軸6上。以方便制造與安裝。

定子錐形面1-1可以是內錐面，也可以是外錐面。如圖1~7所示，本發明的第一種實施方案中，定子錐形面1-1為內錐面，轉子錐形面為外錐面；如圖8所示，本發明的第二種實施方案中，定子錐形面1-1為外錐面，轉子錐形面為內錐面。

定子鐵芯1可以為整體結構；或一端為平面、另一端為定子錐形面1-1的分體結構。在具體生產制造過程一般定子鐵芯1采用整體結構，即一個定子鐵芯1兩端分別形成定子錐形面1-1，這種結構生產效率高，同時質量可靠；另外定子鐵芯1也可以采用兩個分體結構內端面貼靠設置的方式來形成，每個分體結構的定子鐵芯的結構為一端平面，另一端為定子錐形面1-1。

本發明采用連接環9來實現機殼8與定子鐵芯1的連接，在生產制造過程中，定子繞組2和定子繞組骨架11可以作為一個組件，預先繞制，然后將繞制有定子繞組2的定子繞組骨架11分別套在定子鐵芯1的每個定子鐵芯齒部1-2的直線段上，一般定子鐵芯齒部1-2可以選8個；連接環9可以與定子鐵芯1焊接在一起，形成部件。最后將組裝在一起的部件安裝于機殼8內，由于連接環9與機殼8內壁緊配合連接，即實現了定子鐵芯1與機殼8的相對固定連接，轉軸6的兩端貫穿機殼8端部的端蓋7；在轉軸6上對應于兩個定子錐形面1-1處分別固定一個轉子12。在工作時，轉子12帶動轉軸6同步轉動，輸出動力。

本發明產品設計構思巧妙獨特，通過配合設置于定子鐵芯1兩端的兩個轉子12，形成兩個同軸運行的“子電機”，在使用時，可以根據實際情況需要，靈活設置兩個“子電機”的連接狀況，例如可以只使用一組“子電機”，另一個“子電機”作為發電機使用，有效提高產品的工作效率。