本發(fā)明涉及一種使用低碳鋼槽楔的電機(jī)定子。

背景技術(shù)：

隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，稀土永磁電機(jī)作為新能源驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用成為廣泛。但永磁電機(jī)存在著齒槽轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，使電機(jī)不能平穩(wěn)運(yùn)行，特別在變速驅(qū)動(dòng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)頻率與定子或轉(zhuǎn)子的機(jī)械共振頻率一致時(shí)，齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲將被放大，同時(shí)齒槽轉(zhuǎn)矩還直接影響著電動(dòng)機(jī)在速度控制上的低速性能以及在位置控制中的高精度定位，因而如何削弱永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩是電機(jī)工程人員目前必要解決的問題?，F(xiàn)有采用解決方法有如下：①斜槽或斜極：定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極是目前廣泛采用的抑制齒槽轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法，但只能是削弱部分，斜槽斜極使電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩各次諧波的幅值均可有效減小，但是采用該方法會(huì)引起繞組反電動(dòng)勢(shì)的幣弦化，因而將會(huì)增大電磁轉(zhuǎn)矩波紋；②分?jǐn)?shù)槽法：此方法可以提高齒槽轉(zhuǎn)矩基波頻率，減少齒槽轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但采用該方法，各極下繞組分布不對(duì)稱，會(huì)使電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩減??；③磁性槽楔法：就是在電機(jī)定子的線圈膠木固定槽楔外涂上一層磁性槽泥，使之固化后形成具有一定導(dǎo)磁性能的槽楔，從而減少了定子槽開口的影響，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙磁導(dǎo)分布均勻性有一定的提高，從而減小由于齒槽效應(yīng)引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但由于磁性槽楔材料的導(dǎo)磁性能不是很好，因而對(duì)于轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的削弱是有限的。同時(shí)生產(chǎn)工藝也復(fù)雜，因而目前均未被電機(jī)制造產(chǎn)業(yè)所應(yīng)用；④閉口槽法：就是定子槽不開口，槽口材料與齒部材料相同，槽口的導(dǎo)磁性能好，因而比磁性槽楔更有效地削除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但給繞組嵌線帶來及大不方便，同時(shí)由于無法獲得好的槽滿率，大大增加了槽漏坑，增大電路的時(shí)間常數(shù)，影響控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，因而也未曾應(yīng)用在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)；⑤減少槽口寬度法：就是將槽口寬度在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上減少30%~50%，這種方法的應(yīng)用能夠削弱齒槽轉(zhuǎn)矩，但卻給繞組下線工藝帶來困難。目前均使用開口槽法，在槽口使用絕緣材料的膠木槽楔對(duì)定子繞組進(jìn)行固定的方法，該方法繞組嵌線方便但齒槽轉(zhuǎn)矩大，噪音振動(dòng)也大，影響低速控制性能和高精度定位。

上述幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，如何解決上述存在問題的更有效辦法是目前電機(jī)行業(yè)所要研究的課題。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種使用低碳鋼槽楔的電機(jī)定子。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種使用低碳鋼槽楔的電機(jī)定子，包括：電機(jī)定子1；電機(jī)繞組導(dǎo)線2；繞組絕緣材料3；低碳鋼槽楔4。所述的電機(jī)定子1采用開口槽式，所述的電機(jī)繞組導(dǎo)線2嵌在電機(jī)定子1槽內(nèi)，所述的繞組絕緣材料3包裹在電機(jī)繞組導(dǎo)線2外圍，所述的低碳鋼槽楔4采用插入法固定在電機(jī)定子1的槽口內(nèi)沿。

進(jìn)一步的，所述的低碳鋼槽楔4應(yīng)采用含碳量小于0.25%導(dǎo)磁性能好的低碳鋼材料。

進(jìn)一步的，所述的低碳鋼槽楔4頂部設(shè)置有一槽楔頂部凸緣5，和電機(jī)定子1的槽口8配合。

進(jìn)一步的，所述的低碳鋼槽楔4的內(nèi)底部設(shè)置有槽楔幾何狀槽楔凹槽6，可用以隔磁以減少漏磁產(chǎn)生。

進(jìn)一步的，所述的低碳鋼槽楔4的兩側(cè)邊緣設(shè)置有槽楔邊緣7和電機(jī)定子1的槽口內(nèi)側(cè)相配合。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本技術(shù)對(duì)電機(jī)定子使用開口槽法，采用低碳鋼槽楔替代傳統(tǒng)的膠木材料槽楔和竹材料槽楔，既滿足了對(duì)定子槽內(nèi)繞組的固定，又有很好的導(dǎo)磁性能，能夠有效的減少齒槽轉(zhuǎn)矩所帶來的振動(dòng)和噪音，同時(shí)可削弱各次諧波，圖3現(xiàn)有電機(jī)定子開口槽膠木槽楔方案轉(zhuǎn)矩波動(dòng)圖，圖4一種使用低碳鋼槽楔的電機(jī)定子轉(zhuǎn)矩波動(dòng)圖，很明顯兩者對(duì)比本發(fā)明的應(yīng)用使得轉(zhuǎn)矩波動(dòng)有很明顯的削弱，從而有效地提高電機(jī)低速狀況下的控制性能，使電機(jī)的高精度定位更加的準(zhǔn)確，槽楔采用外凸內(nèi)凹的特殊結(jié)構(gòu)可根據(jù)定子槽口內(nèi)緣結(jié)構(gòu)尺寸靈活配對(duì)，內(nèi)底部的幾何狀凹陷結(jié)構(gòu)可有效地減少漏磁現(xiàn)象，從而使電機(jī)的性能更好，同時(shí)又可合理有效地分布導(dǎo)磁狀況。本技術(shù)的應(yīng)用可有效地提高電機(jī)的綜合性能，同時(shí)又可使繞組嵌線方便易于電機(jī)制造。

附圖說明

圖1為一種使用低碳鋼槽楔的電機(jī)定子結(jié)構(gòu)圖。

圖2為低碳鋼槽楔幾何形狀圖。

圖3為現(xiàn)有電機(jī)定子開口槽膠木槽楔方案轉(zhuǎn)矩波動(dòng)圖。

圖4為一種使用低碳鋼槽楔的電機(jī)定子轉(zhuǎn)矩波動(dòng)圖。

具體實(shí)施方式

首先在電機(jī)定子1的槽內(nèi)放置繞組絕緣材料3，然后將電機(jī)繞組導(dǎo)線2嵌入繞組絕緣材料3的內(nèi)緣，再使繞組絕緣材料3包裹電機(jī)繞組導(dǎo)線2，最后在嵌線工具的引導(dǎo)下將低碳鋼槽楔4插入電機(jī)定子1的槽口8的內(nèi)緣，達(dá)到固定槽內(nèi)繞組和削除齒槽轉(zhuǎn)矩減少振動(dòng)和噪音的目的。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種使用低碳鋼槽楔的電機(jī)定子，包括：電機(jī)定子（1）、電機(jī)繞組導(dǎo)線（2）、繞組絕緣材料（3）、低碳鋼槽楔（4），所述的電機(jī)定子（1）采用開口槽式，所述的電機(jī)繞組導(dǎo)線（2）嵌在定子（1）槽內(nèi)，所述的繞組絕緣材料（3）包裹在電機(jī)繞組導(dǎo)線（2）外圍，所述的低碳鋼槽楔（4）采用插入法固定在電機(jī)定子（1）的槽口（8）內(nèi)沿。

技術(shù)研發(fā)人員：郭自剛;郭暉;阮煌輝;雷宏浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：郭自剛
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.24
技術(shù)公布日：2017.10.03