非晶鐵合金式電機、定子組件和定子鐵芯的制作方法
【專利說明】
[0001]【技術領域】
[0002]本實用新型涉及電機制造，特別是涉及電樞繞組為特征的電機之定子部件和/或轉子部件，尤其涉及電機制造的定子鐵芯。
[0003]【【背景技術】】
[0004]傳統的電機之定子鐵芯和/或轉子鐵芯均采用硅鋼材料，鐵損大，發熱嚴重，溫升高，從而造成效率低下；尤其在高頻條件下鐵損更大。例如現有技術的永磁電機之定子鐵芯仍然以傳統的硅鋼導磁材料為主，永磁電機因為極對數較多，其工作頻率一般都較高，使得永磁電機溫升過高和效率較低。
[0005]在電機的損耗中，鐵損占據了相當大的比例，這些損耗都以發熱形式耗散了，不可再生能源，同時提高了電機溫升，降低電機效率。減少電機鐵損是電機設計一大課題，采用導磁率高，電阻大，渦流損耗小的新材料取代硅鋼片是電機研發的一個方向。硅鋼片在導磁率、電阻、渦流損耗和高頻特性等方面的固有缺點使我們無法用其制造出更高效率的電機。
[0006]非晶鐵合金材料具有高導磁、高電阻和鐵損小等一些列優點，利用非晶鐵合金材料制造的電機能有效克服采用傳統硅鋼導磁材料制造的電機的上述缺點。非晶鐵合金材料是利用快速凝固技術制造的新材料，具有優異的軟磁性能，也具有高飽和磁感應強度、高導磁率低矯頑力、高電阻率和極低的渦流效應，因此鐵損很小是非晶鐵合金材料的優點，是硅鋼片、坡莫合金和鐵氧體的換代產品。目前非晶鐵合金材料已廣泛應用于變壓器、互感器、電感電抗和電機中，大大促進了電力電子電源的小型化和節能。
[0007]在電機領域由于受到非晶鐵合金材料加工成定子鐵芯和/或轉子鐵芯工藝復雜，加工效率低，材料利用率低等一系列限制，使其成型后的產品價格極高，阻礙了非晶鐵合金材料在電機領域的大量使用和推廣。
[0008]非晶鐵合金材料在電機的定子鐵芯和/或轉子鐵芯結構上任然采用的是傳統結構，由于非晶鐵合金材料為非晶鐵合金帶材，其寬度最大不超過200毫米，厚度約為0.03毫米，因此加工成定子鐵芯和/或轉子鐵芯難度很大；寬度使其不能做成大尺寸的電機，厚度使其疊片數量太多，疊片后整齊較難，這也阻礙了非晶鐵合金材料在電機領域的大量使用和推廣。
[0009]近年來，隨著不斷地對非晶鐵合金材料在電機之定子鐵芯和/或轉子鐵芯加工方面的研究和探索，但是也只在傳統加工和設計方面做些改進，因此還是不能有效的提高非晶鐵合金材料在電機之定子鐵芯和/或轉子鐵芯的加工效率和降低成本。
[0010]節能減排，提高材料的利用率，簡化加工工藝，降低制造成本是當前企業面臨的一項重大任務。
[0011]【【實用新型內容】】
[0012]本實用新型要解決的技術問題在于避免上述現有技術的不足之處而提供一種非晶鐵合金式電機、定子組件和定子鐵芯，本實用新型根據非晶鐵合金材料的特點，利用新的電機磁路結構，解決了非晶鐵合金材料的加工難題，提高了非晶鐵合金材料的加工效率和非晶鐵合金材料的利用率，其成本大大的降低，這樣使非晶鐵合金材料在電機中的應用將會迅速的推廣開來；而本實用新型非晶鐵合金式電機具有渦流損耗小、高頻特性優良、溫升低、效率高、成本低、結構牢固和操作簡單方便等優點，是一種高效節能的電機。
[0013]本實用新型解決所述技術問題采用的技術方案是:
[0014]提供一種非晶鐵合金式電機，包括定子組件，所述定子組件又包括定子鐵芯和定子繞組；所述定子鐵芯包括N個材料為非晶鐵合金的定子小鐵芯；所述定子小鐵芯形狀為凹型結構，也可以說成所述定子小鐵芯形狀為C型結構，所述定子小鐵芯包括中間的第一缺口，以及形成該第一缺口的第一突部、第二突部和中間聯接部，所述中間聯接部將所述第一突部和第二突部聯接在一起；所述定子繞組包括N個定子小繞組；所述定子組件還包括N個絕緣小線架，該絕緣小線架的端部設有一圈用來容納所述定子小繞組的第一凹槽；所述絕緣小線架設置在靠近所述第一缺口處的定子小鐵芯的中間聯接部上；所述定子小繞組設置在所述絕緣小線架的第一凹槽內；每一個定子小鐵芯、絕緣小線架和定子小繞組構成一個定子小組件，使得所述定子組件實際上包括N個定子小組件；N為大于2的整數。
[0015]為了工藝簡單和生產方便，所述絕緣小線架采用工程塑料直接注塑在所述定子小鐵芯的中間聯接部上。
[0016]所述非晶鐵合金式電機為非晶鐵合金式內轉子電機，該內轉子電機還包括前端蓋、轉子組件、后端蓋、前軸承和后軸承；所述前軸承設置在所述前端蓋的軸承室內，所述后軸承設置在所述后端蓋的軸承室內；所述定子組件的N個定子小組件分別設置在前端蓋和后端蓋之間；所述轉子組件包括轉軸，所述轉子組件之轉軸借助所述前、后軸承轉動地設置在所述前、后端蓋上，所述轉子組件與所述定子組件之間有徑向氣隙。
[0017]對于上述內轉子電機，所述前端蓋內表面均勻設有N個第一固定槽，對應地，所述后端蓋內表面也均勻設有N個第二固定槽；所述定子組件的N個定子小組件分別對應地設置在前端蓋的各第一固定槽和后端蓋的各第二固定槽之間。
[0018]對于上述內轉子電機，所述定子小組件的定子小鐵芯之第一突部和第二突部的外端面分別設有第一定位槽和第二定位槽；所述前端蓋的各第一固定槽內都設有與所述定子小鐵芯的第一突部之第一定位槽相適配的第一定位凸臺，對應地，所述后端蓋的各第二固定槽內也都設有與所述定子小鐵芯的第二突部之第二定位槽相適配的第二定位凸臺；所述定子組件的N個定子小組件分別對應地設置在前端蓋的各第一固定槽和后端蓋的各第二固定槽之間后，所述前端蓋之各第一固定槽內的第一定位凸臺分別對應地位于各定子小鐵芯的第一突部之第一定位槽內，所述后端蓋的各第二固定槽內的第二定位凸臺分別對應地位于各定子小鐵芯的第二突部之第二定位槽內。
[0019]對于上述內轉子電機，所述轉子組件還包括轉子鐵芯、第一組永磁體和第二組永磁體；所述第一組永磁體和第二組永磁體分別前、后固定在所述轉子鐵芯的外表面，所述第一組永磁體和第二組永磁體之間留有一圈第一軸向氣隙。
[0020]對于上述內轉子電機，所述第一組永磁體包括M塊的第一小永磁體，相應地，第二組永磁體也包括M塊的第二小永磁體，各第一小永磁體和第二小永磁體前后固定在所述轉子鐵芯的外表面后，相鄰第一小永磁體之間都留有一條第二軸向間隙，相鄰第二小永磁體之間都留有一條第三軸向間隙；M為正偶數。
[0021 ] 或者是，所述非晶鐵合金式電機為非晶鐵合金式外轉子電機，該外轉子電機還包括基座、轉子組件、上軸承和下軸承；所述上軸承和下軸承分別設置在所述基座的上、下軸承室內；所述定子組件的N個定子小組件分別設置在基座上；所述轉子組件包括轉軸，所述轉子組件之轉軸借助所述上、下軸承轉動地設置在所述基座上，所述轉子組件與所述定子組件之間有徑向氣隙。
[0022]對于上述外轉子電機，所述基座的外圓周部均勻設有N條第一固定槽；所述定子組件的N個定子小組件分別對應地固定在基座的各第一固定槽內。
[0023]對于上述外轉子電機，所述非晶鐵合金式電機還包括定子固定頂板；所述定子小組件的定子小鐵芯之第一突部和第二突部的外端面分別設有第一定位槽和第二定位槽；所述基座的各第一固定槽內都設有與所述定子小鐵芯的第一突部之第一定位槽相適配的第一定位凸臺；所述定子固定頂板的下底面設有與所述定子小鐵芯的第二突部之第二定位槽相適配的第二定位凸臺；所述定子組件的N個定子小組件分別對應地固定在所述基座的各第一固定槽內后，所述基座之各第一固定槽內的第一定位凸臺分別對應地位于各定子小鐵芯的第一突部之第一定位槽內；所述定子固定頂板固定在所述基座的頂面，并壓住各定子小組件之定子小鐵芯的頂面，所述定子固定頂板的第二定位凸臺分別對應地位于各定子小鐵芯的第二突部之第二定位槽內。
[0024]對于上述外轉子電機，所述轉子組件還包括轉子殼體、第一組永磁體和第二組永磁體；所述第一組永磁體和第二組永磁體分別上、下固定在所述轉子殼體的內表面，所述第一組永磁體和第二組永磁體之間留有一圈第一軸向氣隙。
[0025]還提供一種非晶鐵合金式定子組件；該定子組件包括N個定子小組件，每一個定子小組件包括材料為非晶鐵合金的定子小鐵芯、絕緣小線架和定子小繞組；所述定子小鐵芯形狀為凹型結構，包括中間的第一缺口，以及形成該第一缺口的第一突部、第二突部和中間聯接部，所述中間聯接部將所述第一突部和第二突部聯接在一起；所述絕緣小線架的端部設有一圈用來容納所述定子小繞組的第一凹槽；所述絕緣小線架設置在靠近所述第一缺口處的定子小鐵芯的中間聯接部上；所述定子小繞組設置在所述絕緣小線架的第一凹槽內；N為大于2的整數。
[0026]還提供一種非晶鐵合金式定子