一种磁通切换电机及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁通切换电机及制备方法。该磁通切换电机包括转子组件和定子组件，定子组件包括多个定子铁芯和多个定子永磁，任一所述定子铁芯设置为由金属板材弯折变形呈U型，所述金属板材包括沿所述金属板材的板厚方向层叠设置的多个叠片；多个所述叠片都设置为非晶合金材质的非晶合金片；或者多个所述叠片包括至少一个硅钢材质的硅钢片和两个或两个以上非晶合金材质的非晶合金片。制备方法包括制作零件，组装定子组件，以及安装转子组件。本发明专利技术涉及电机技术领域，提供了一种磁通切换电机及制备方法，该磁通切换电机，采用非晶合金材料，可降低损耗，特别是可显著降低高频损耗，而且可提高效率。而且可提高效率。而且可提高效率。

A flux switching motor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种磁通切换电机及制备方法


[0001]本专利技术涉及电机
，更具体地，涉及一种磁通切换电机及制备方法。

技术介绍

[0002]在工业应用中，高速电机的需求日益增加。其中，磁通切换电机将永磁体置于定子，转子结构坚固简单且没有退磁风险，但是由于低永磁利用率、转子表面不光滑导致风磨损耗大等问题，市场上少有高速的磁通切换电机。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种磁通切换电机，包括转子组件和环形的定子组件，所述定子组件内设有安装腔，所述转子组件处于所述安装腔内且绕自身的轴线转动，所述定子组件包括多个定子铁芯和多个定子永磁，所述定子铁芯和所述定子永磁沿所述转子组件的外周交替布置，任一所述定子铁芯设置为由金属板材弯折变形呈U型，所述金属板材包括沿所述金属板材的板厚方向层叠设置的多个叠片；
[0004]多个所述叠片都设置为非晶合金材质的非晶合金片；或者
[0005]多个所述叠片包括至少一个硅钢材质的硅钢片和两个或两个以上非晶合金材质的非晶合金片。
[0006]一种可能的设计，所述转子组件包括非晶合金材质的转子铁芯；
[0007]所述转子铁芯包括为一体件的转子轭部和转子齿部，所述转子齿部设置在所述转子轭部的外周且设有多个，两相邻所述转子齿部之间形成圆弧状的转子槽。
[0008]一种可能的设计，所述转子组件还包括非导磁材质的多个夹臂，所述夹臂设置在所述转子铁芯的外周，所述夹臂设置为与所述转子槽一一对应且处于所述转子槽内，所述转子铁芯和多个所述夹臂围成圆柱状。
[0009]一种可能的设计，还包括轴承，所述轴承设置在所述安装腔的中心处，所述轴承上套设有所述转子铁芯，所述转子铁芯上设有用以所述轴承贯穿的中心孔。
[0010]一种可能的设计，所述夹臂在面向所述转子铁芯的端面设有第一弧面，所述第一弧面与所述转子槽的槽壁匹配且贴合；
[0011]所述夹臂在背向所述转子铁芯的端面设有第二弧面，所述第二弧面与所述转子齿部远离所述转子轭部的端面围成圆柱面。
[0012]一种可能的设计，所述硅钢片设有两个，两个所述硅钢片分别位于所述金属板材在板厚方向的两端，所述非晶合金片夹在两所述硅钢片之间；
[0013]或者，所述硅钢片设有至少两个，至少两个所述硅钢片沿所述金属板材的板厚方向均匀布置。
[0014]一种可能的设计，所述定子组件还包括绕组，所述定子铁芯围成定子槽，两相邻所述定子铁芯与夹在中间的所述定子永磁围成了定子齿，所述绕组设置在定子槽内且缠绕在所述定子齿上。
[0015]本专利技术实施例提供了一种制备方法，应用于上述的磁通切换电机，包括：
[0016]制作定子铁芯备用，同时制作定子永磁和转子组件备用；
[0017]组装定子组件，将定子永磁和定子铁芯围成环形，再在定子齿上绕制绕组；
[0018]安装转子组件，将转子组件安装在安装腔中。
[0019]一种可能的设计，制作定子铁芯备用，包括：
[0020]步骤1，制作平板状且截面为梯形的坯料，先将非晶合金条带剪切出预设长度且平板状的非晶合金片，再叠放成坯料，或者先将非晶合金条带叠成多层，再按照预设长度剪切成坯料；
[0021]步骤2，将坯料放置在外模盒内，在外模盒内放置模芯并对坯料进行挤压，将坯料挤压弯折成U型；
[0022]步骤3，将挤压后的坯料和外模盒一起放入退火炉进行真空退火或气氛保护退火，退火时间设置为0.5
‑
3h；
[0023]步骤4，将退火后的坯料放入真空浸漆装置进行真空浸漆0.5
‑
5h，随后取出坯料沥干，擦去表面多余漆料；
[0024]步骤5，将浸漆后的坯料放入烘干箱固化1
‑
10h，固化后修磨得到定子铁芯。
[0025]一种可能的设计，制作成型的定子铁芯备用，包括：
[0026]步骤1，制作平板状且截面为梯形的坯料，先将非晶合金条带剪切出预设长度且平板状的非晶合金片，并将硅钢条带剪切出至少两个硅钢片，再进行叠片，形成平板状且截面为梯形的坯料；其中，叠片过程中，两个硅钢片分别位于板厚方向的两端且非晶合金片夹在两硅钢片之间，或者多个硅钢片沿板厚方向均匀布置，且至少两个非晶合金片被夹在两个相邻的硅钢片之间；
[0027]步骤2，使用工具弯折坯料使其成U型；
[0028]步骤3，将弯折后的坯料放入退火炉进行真空退火或气氛保护退火，退火时间设置为0.5
‑
3h；
[0029]步骤4，将退火后的坯料放入真空浸漆装置进行真空浸漆0.5
‑
5h，随后取出坯料沥干，擦去表面多余漆料；
[0030]步骤5，将浸漆后的坯料放入烘干箱固化1
‑
10h，固化后修磨得到定子铁芯。
[0031]一种可能的设计，制作成型的定子铁芯备用，包括：
[0032]步骤1，先将非晶合金条带绕制在模芯上预设层数并点焊，形成绕在模芯上且截面成伞形的坯料；
[0033]步骤2，将坯料和模芯一起放入退火炉进行真空退火或气氛保护退火，退火时间设置为0.5
‑
3h；
[0034]步骤3，将退火后的坯料放入真空浸漆装置进行真空浸漆0.5
‑
5h，随后取出坯料沥干，擦去表面多余漆料；
[0035]步骤4，将浸漆后的坯料放入烘干箱固化1
‑
10h；
[0036]步骤5，使用铣床将伞形的坯料铣削成U型，得到定子铁芯。
[0037]本专利技术实施例的磁通切换电机，采用非晶合金材料，可降低损耗，特别是可显著降低高频损耗，而且可提高效率。
[0038]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变
得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0039]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0040]图1为根据本专利技术的一实施例的磁通切换电机截面示意图；
[0041]图2为图1中的定子铁芯与定子永磁装配示意图；
[0042]图3为图1中的定子铁芯示意图；
[0043]图4为图1中的转子铁芯示意图；
[0044]图5为图1中的转子铁芯剖视图；
[0045]图6为图1中的定子铁芯轴测图；
[0046]图7为图3中的定子铁芯的坯料示意图；
[0047]图8为根据本专利技术的又一实施例的定子铁芯的坯料示意图；
[0048]图9为图7中的坯料的挤压加工示意图；
[0049]图10为根据本专利技术的另一实施例的坯料加工示意图；
[0050]图11为根据本专利技术的又一实施例的定子铁芯示意图；
[0051]图12为图11中的定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁通切换电机，包括转子组件和环形的定子组件，所述定子组件内设有安装腔，所述转子组件处于所述安装腔内且绕自身的轴线转动，所述定子组件包括多个定子铁芯和多个定子永磁，所述定子铁芯和所述定子永磁沿所述转子组件的外周交替布置，其特征在于，任一所述定子铁芯设置为由金属板材弯折变形呈U型，所述金属板材包括沿所述金属板材的板厚方向层叠设置的多个叠片；多个所述叠片都设置为非晶合金材质的非晶合金片；或者多个所述叠片包括至少一个硅钢材质的硅钢片和两个或两个以上非晶合金材质的非晶合金片。2.根据权利要求1所述的磁通切换电机，其特征在于，所述转子组件包括非晶合金材质的转子铁芯；所述转子铁芯包括为一体件的转子轭部和转子齿部，所述转子齿部设置在所述转子轭部的外周且设有多个，两相邻所述转子齿部之间形成圆弧状的转子槽。3.根据权利要求2所述的磁通切换电机，其特征在于，所述转子组件还包括非导磁材质的多个夹臂，所述夹臂设置在所述转子铁芯的外周，所述夹臂设置为与所述转子槽一一对应且处于所述转子槽内，所述转子铁芯和多个所述夹臂围成圆柱状。4.根据权利要求2所述的磁通切换电机，其特征在于，还包括轴承，所述轴承设置在所述安装腔的中心处，所述轴承上套设有所述转子铁芯，所述转子铁芯上设有用以所述轴承贯穿的中心孔。5.根据权利要求3所述的磁通切换电机，其特征在于，所述夹臂在面向所述转子铁芯的端面设有第一弧面，所述第一弧面与所述转子槽的槽壁匹配且贴合；所述夹臂在背向所述转子铁芯的端面设有第二弧面，所述第二弧面与所述转子齿部远离所述转子轭部的端面围成圆柱面。6.根据权利要求1所述的磁通切换电机，其特征在于，所述硅钢片设有两个，两个所述硅钢片分别位于所述金属板材在板厚方向的两端，所述非晶合金片夹在两所述硅钢片之间；或者，所述硅钢片设有至少两个，至少两个所述硅钢片沿所述金属板材的板厚方向均匀布置。7.根据权利要求2所述的磁通切换电机，其特征在于，所述定子组件还包括绕组，所述定子铁芯围成定子槽，两相邻所述定子铁芯与夹在中间的所述定子永磁围成了定子齿，所述绕组设置在定子槽内且缠绕在所述定子齿上。8.一种制备方法，应用于如权利要求7所述的磁通切换电机，其特征在于，包括：制作定子铁芯备用，同时制作定子永磁和转子组件备用；组装定子组件，将定子永磁和定子铁芯围成环形，再在定子齿上绕制绕组；安装转子组件，将转子组件安装在安装腔中。9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周家玥，肖曦，姚可夫，吴忧，贾蓟丽，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：