拼塊式和鉸鏈?zhǔn)綗o(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)
王崢1，2
(1上海交通大學(xué)，上海200030；2中國(guó)電子科技集團(tuán)第二十一研究所，上海200233)
摘要：主要介紹兩種新型的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)電樞結(jié)構(gòu)，即拼塊式和鉸鏈?zhǔn)诫姌小７治隽瞬捎迷撾姌薪Y(jié)構(gòu)的條件，然后詳細(xì)介紹其電樞沖片、電樞鐵心和槽絕緣，并舉例介紹拼塊式無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)電樞的嵌線和拼裝。最后通過(guò)對(duì)比說(shuō)明，采用拼塊式和鉸鏈?zhǔn)诫姄附Y(jié)構(gòu)能夠大大節(jié)約電樞鐵心成本，提高電機(jī)性能。
關(guān)鍵詞：拼塊式電樞；鉸鏈?zhǔn)诫姌校粺o(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)
中圖分類號(hào)：TM33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004—7018(2010)05—0016—03
O引 言
中小型電機(jī)大多采用傳統(tǒng)的整圓式電樞沖片，即電樞沖片是整圓的，齒槽交錯(cuò)、均勻連續(xù)地沿圓周分布。在電樞沖片加工過(guò)程中，勢(shì)必產(chǎn)生許多邊角廢料，影響硅鋼材料的利用率，增加制造成本。這種整圓式的電樞鐵心嵌線比較困難，槽滿率低，端部相對(duì)較長(zhǎng)，不利于提高產(chǎn)品的性能和規(guī)模化生產(chǎn)。
本文分析研究了一種新型的電樞結(jié)構(gòu)，即拼塊式和鉸鏈?zhǔn)诫姍C(jī)電樞。這種電樞結(jié)構(gòu)可以提高原材料的利用率，降低成本，改善電機(jī)產(chǎn)品的性能。同時(shí)，也將為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)提供一種新穎、有效的結(jié)構(gòu)形式，并將推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
1采用拼塊式和鉸鏈?zhǔn)诫姌薪Y(jié)構(gòu)的條件
首先，介紹四個(gè)概念。
(1)分?jǐn)?shù)槽繞組。分?jǐn)?shù)槽繞組就是每極每相槽數(shù)為分?jǐn)?shù)，即：
式中：q為每極每相槽數(shù)；z為定子或轉(zhuǎn)子槽數(shù)；p為極對(duì)數(shù)；m為繞組相數(shù)。
(2)極距。一個(gè)磁極在圓周方向所跨過(guò)的距離，通常以槽數(shù)來(lái)表示。即：
式中：t為極距。
(3)繞組節(jié)距。一個(gè)電樞元件在圓周方向所跨過(guò)的槽數(shù)，用y來(lái)表示。當(dāng)y=r時(shí)，稱為全距繞組；當(dāng)y或y>r時(shí)，稱為短距或長(zhǎng)距繞組。通常，為了消除或減小電樞繞組磁勢(shì)諧波，采用短距或長(zhǎng)距繞組。
(4)短距系數(shù)或長(zhǎng)距系數(shù)。公式如下：
為了保證繞組基波磁勢(shì)不會(huì)被消弱太多，繞組的短距系數(shù)或長(zhǎng)距系數(shù)不宜太小，也就是繞組節(jié)距盡量接近極距。
當(dāng)極距t接近于1時(shí)，通常繞組節(jié)距取1，該繞組稱為集中式繞組。
表1列出了微型無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)經(jīng)常采用的極槽配合以及相關(guān)參數(shù)(假設(shè)m=3)。可以看出，   如果采用表2中的極槽配合和繞組節(jié)距，Kp1會(huì)很小，電機(jī)性能會(huì)過(guò)分消弱。
2拼塊式和鉸鏈?zhǔn)綗o(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)電樞特點(diǎn)
2．1拼塊式和鉸鏈?zhǔn)綗o(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)電樞沖片
拼塊式電樞沖片具有較明顯的結(jié)構(gòu)特征，就是將傳統(tǒng)的整圓的電樞沖分成z(槽數(shù))單元，z個(gè)單元是分離的。圖1為傳統(tǒng)式電樞沖片，圖2為拼塊式電樞沖片。
鉸鏈?zhǔn)诫姌袥_片是在拼塊式電樞沖片基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，連續(xù)沖制，并使z個(gè)單元相互銜接地排列成一條直線，更利于規(guī)模化生產(chǎn)。圖3為鉸鏈?zhǔn)诫姌袥_片。
單個(gè)拼塊式電樞沖片的面積是整個(gè)電樞沖片的1／z，可以利用帶狀材料沖制，減少邊角廢料。而且，可以通過(guò)合理安排沖制工藝，進(jìn)一步減少邊角料的浪費(fèi)。
拼塊式和鉸鏈?zhǔn)诫姌袥_片上有三個(gè)隼峁，片與片之間可以通過(guò)隼峁相扣，所以電樞鐵心疊裝不需要黏結(jié)劑，并且可以在沖片沖制過(guò)程中自動(dòng)完成。對(duì)于大機(jī)座號(hào)的電機(jī)，可以在
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