【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電機制造，具體涉及一種低損耗高速電機。
技術介紹
1、高速電機具有效率高、功率密度大、動態響應快等特點，在節能型機械方面的優勢越來越突出。同時，高速電機還具備尺寸小、能夠省去傳統的機械變速裝置而與負載直接相連等優點。因此，高速電機在高速磨床、儲能飛輪、天然氣輸送、分布式供電等領域得到了廣泛應用,但由于電機開槽和變頻供電，會在電機中產生大量的諧波，這些諧波在電機的定子鐵芯及轉子鐵芯中會形成渦流損耗，進而產生大量的熱量，使得電機升溫，影響電機的正常工作，其中，轉子溫度過高會造成稀土永磁體在高溫下生不可逆退磁，最終導致電機無法運行的嚴重后果，為降低渦流損耗，一般的定子鐵芯及轉子鐵芯均是由若干經絕緣處理的硅鋼片疊壓而成，以降低鐵芯中電流的流通渠道，但在單個硅鋼片中依舊會形成渦流損耗，為進一步降低電機的渦流損耗，需要設計一種新型的電機定轉子結構。
技術實現思路
1、為克服上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種低損耗高速電機，可隔斷了諧波渦流路徑，削弱了諧波磁場在電機定子及轉子的作用，降低了所產生的渦流損耗，從而有效的降低轉子運行溫度，避免了永磁體因溫度過高而發生不可逆退磁。
2、本專利技術是通過以下技術方案予以實現的：
3、一種低損耗高速電機，包括有殼體、定子及轉子，所述定子固定在殼體的內壁，為轉子提供旋轉磁場；所述轉子通過軸承轉動連接在殼體兩端的端蓋中；所述定子包括定子鐵芯及纏繞在定子鐵芯上的繞組線圈；所述定子鐵芯的齒部或軛部均設有填充腔，所述填充腔
4、優選地，所述定子鐵芯由若干硅鋼片疊壓而成，所述硅鋼片上設有沖壓定位槽；本技術方案中，所述定子鐵芯由硅鋼片及軟磁復合物組合而成，所述硅鋼片作為金屬件，具有較高的結構強度，可作為軟磁復合物外衣進行塑形，并克服了環氧樹脂自身較脆的特性，兩者相輔相成；所述沖壓定位槽可在硅鋼片疊壓過程中對相鄰的兩塊硅鋼片進行限位，防止錯位，以方便組裝，提高安裝精度。
5、優選地，所述定子鐵芯包括有若干首尾對接的鐵芯單元；所述鐵芯單元的軛部一端設有對接槽，另一端設有對接塊；本技術方案中，所述定子鐵芯由首尾對接的鐵芯單元組成，可方便繞組線圈的纏繞，提高電機制作的效率；所述對接槽與對接塊相適配，可以方便組裝，提高安裝精度。
6、優選地，所述軟磁復合物中環氧樹脂與軟磁粉末的質量比不大于1:8；本技術方案中，將環氧樹脂與軟磁粉末的質量比控制適當的范圍內，可使得軟磁復合物既能滿足較高導磁率，又能具備更好的固化強度。
7、優選地，所述軟磁粉末為純鐵粉、鐵鎳粉末或鐵硅粉末中一種或多種；本技術方案中，所述鐵粉、鐵鎳粉末或鐵硅粉具有很強的導磁性能。
8、優選地，所述軟磁粉末為鐵硅粉末，所述鐵硅粉末中成分的重量百分比為：鐵粉99.5％～95.5％、硅粉0.5％～4.5％；本技術方案中，在鐵粉中加入適量的硅可提高鐵的電阻率和最大磁導率，降低矯頑力、鐵芯損耗和磁時效。
9、優選地，所述繞組線圈由環氧樹脂填料包覆；本技術方案中，所述環氧樹脂可采用導熱環氧樹脂，既能對繞組線圈進行保護，也可提高繞組線圈的散熱效率。
10、優選地，所述混合磁粉中環氧樹脂與磁粉的質量比值不大于1:9；本技術方案中，將環氧樹脂與磁粉的質量比控制適當的范圍內，可使得混合磁粉在固化充磁后，既能具備較高磁場強度，同時還具備較高固化強度。
11、優選地，所述轉子鐵芯與復合磁性纖維層之間設有燒結永磁體；本技術方案中，通過設置燒結永磁體層，克服了混合磁粉的磁性能較差，導致電機體積略大的問題，且復合磁性纖維層纏繞在燒結永磁體層上，提高了轉子的機械強度，避免了整塊永磁體在高速旋轉時因巨大的離心力而破損。
12、優選地，所述轉子鐵芯上設有與燒結永磁體相適配的安裝槽；所述安裝槽可方便永磁體的定位安裝，以提高轉子的安裝難度，并提高轉子的安裝精度。
13、優選地，所述燒結永磁體層及復合磁性纖維層的厚度比值不小于1:2；本技術方案中，將永磁體層及復合磁性纖維層的厚度控制在一定的范圍，即可滿足轉子鐵芯對磁場強度的要求，也可承擔足夠強的離心力。
14、優選地，所述燒結永磁體層由若干燒結永磁體單元組合而成，以降低燒結永磁體的制作難度及成本。
15、優選地，所述燒結永磁體為釹鐵硼永磁體，其中，所述釹鐵硼永磁體及磁粉是以金屬間化合物nd2fe14b為基礎的永磁材料,主要成分為釹nd、鐵fe、硼b，具有四方晶體結構,具有高的飽和磁化強度和單軸各向異性場，其中，nd所占比例約為20～35％，b所占比例約為0.5～1.5％，其他元素所占比例約為0～30％，其余為fe。
16、本專利技術的有益效果在于：1、本專利技術的定子鐵芯由硅鋼片及軟磁復合物組合而成，硅鋼片作為金屬件，具有較高的結構強度，可作為軟磁復合物外衣進行塑形，克服了環氧樹脂自身較脆的特性，兩者相輔相成，及保證了定子鐵芯較高的導磁特性，又具有較高的結構強度；2、本專利技術的定子及轉子結構，隔斷了諧波渦流路徑，削弱了諧波磁場在電機定子及轉子中的作用，降低了所產生的渦流損耗，從而有效的降低定子及轉子運行溫度；3、本專利技術提供的釹鐵硼永磁體和復合磁性纖維結合的高速永磁電機轉子，通過將復合磁性纖維層纏繞在燒結永磁體上，提高了轉子的機械強度，避免了整塊永磁體在高速旋轉時因巨大的離心力而破損。
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1.一種低損耗高速電機，其特征在于，包括有殼體、定子及轉子，所述定子固定在殼體的內壁，為轉子提供旋轉磁場；所述轉子通過軸承轉動連接在殼體兩端的端蓋中；所述定子包括定子鐵芯及纏繞在定子鐵芯上的繞組線圈；所述定子鐵芯的齒部或軛部均設有填充腔，所述填充腔中設有軟磁復合物；所述軟磁復合物由環氧樹脂及軟磁粉末混合而成；所述轉子包括有轉子鐵芯及固定在轉子鐵芯上的復合磁性纖維層，所述復合磁性纖維層包括有纖維布層及涂覆在纖維布層上的混合磁粉，所述混合磁粉由磁粉及環氧樹脂混合而成。
2.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述定子鐵芯由若干硅鋼片疊壓而成，所述硅鋼片上設有沖壓定位槽。
3.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述定子鐵芯包括有若干首尾對接的鐵芯單元；所述鐵芯單元的軛部一端設有對接槽，另一端設有對接塊。
4.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述軟磁復合物中環氧樹脂與軟磁粉末的質量比不大于1:8。
5.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述軟磁粉末為鐵粉、鐵鎳粉末或鐵硅
6.根據權利要求5所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述軟磁粉末為鐵硅粉末，所述鐵硅粉末中成分的重量百分比為：鐵粉99.5％～95.5％、硅粉0.5％～4.5％。
7.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述繞組線圈由環氧樹脂填料包覆。
8.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述混合磁粉中環氧樹脂與磁粉的質量比值不大于1:9。
9.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述轉子鐵芯與復合磁性纖維層之間設有燒結永磁體層。
10.根據權利要求8所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述轉子鐵芯上設有與燒結永磁體相適配的安裝槽。
...【技術特征摘要】
1.一種低損耗高速電機，其特征在于，包括有殼體、定子及轉子，所述定子固定在殼體的內壁，為轉子提供旋轉磁場；所述轉子通過軸承轉動連接在殼體兩端的端蓋中；所述定子包括定子鐵芯及纏繞在定子鐵芯上的繞組線圈；所述定子鐵芯的齒部或軛部均設有填充腔，所述填充腔中設有軟磁復合物；所述軟磁復合物由環氧樹脂及軟磁粉末混合而成；所述轉子包括有轉子鐵芯及固定在轉子鐵芯上的復合磁性纖維層，所述復合磁性纖維層包括有纖維布層及涂覆在纖維布層上的混合磁粉，所述混合磁粉由磁粉及環氧樹脂混合而成。
2.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述定子鐵芯由若干硅鋼片疊壓而成，所述硅鋼片上設有沖壓定位槽。
3.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征在于，所述定子鐵芯包括有若干首尾對接的鐵芯單元；所述鐵芯單元的軛部一端設有對接槽，另一端設有對接塊。
4.根據權利要求1所述的一種低損耗高速電機，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員：杜光輝，崔存龍，李牛妹，閆洪霖，
申請(專利權)人：西安科技大學，
類型：發明
國別省市：
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