一种电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法及应用

本发明属于电机，具体涉及一种电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法及应用。

背景技术：

1、随着工业技术的发展，以电机为主要驱动结构的行业飞速发展，其广泛应用于汽车、飞机、伺服执行机构里。目前提高电机功率密度及效率是其发展的一个主要方向。

2、中国专利文献(公开号：cn201922182786.4，公开日：2021.01.12)公开了一种采用有取向硅钢片的拼接式电机定子铁芯，其中定子铁芯本体由有取向硅钢片叠合而成，其轭部与齿部的易磁方向均为径向，因轭部磁力线方向为难磁方向，这种方案可能会恶化电机性能。

3、同时，变压器是电动汽车充电系统中的重要组成部分，主要用于将交流电源的电压转换为适合电动汽车充电的电压；而目前暂无技术将电机铁芯与变压器铁芯复用。

4、有鉴于此，特提出此发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法及应用。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法，具体制作步骤如下：

4、步骤1、裁剪片状硅钢形成片状基材；

5、步骤2、对裁剪好的一片片状基材进行冲压，得到异形基材；

6、步骤3、将所述异形基材与模具粘接形成新模具；

7、步骤4、利用新模具对裁剪好的其余片状基材逐片进行冲压，并对冲压得到的多层异形基材进行粘接得到异形铁芯；

8、步骤5、将异形铁芯从所述新模具上取下后，对所述异形铁芯进行表面处理以便于后续拼接；

9、步骤6、制作多个异形铁芯，然后将多个异形铁芯的轭部沿周向排布，并连接固定形成适用于电机定子和/或变压器铁芯的铁芯分块结构。

10、具体的，所述异形基材包括但不限于几形基材、l形基材、j形基材。

11、具体的，多片所述几形基材叠压形成几形铁芯，多个所述几形铁芯沿周向环形分布、且其底端依次固定连接形成一铁芯分块结构。

12、具体的，多片所述l形基材叠压形成l形铁芯，每两个所述l形铁芯背靠背固定形成第一t形铁芯；多个所述第一t形铁芯沿周向环形分布、且其顶端(横端)依次固定连接形成一铁芯分块结构；

13、或者，多片所述j形基材叠压形成j形铁芯，每两个所述j形铁芯背靠背固定形成第二t形铁芯；多个所述第二t形铁芯沿周向环形分布、且其顶端依次固定连接形成一铁芯分块结构。

14、具体的，多片所述l形基材叠压形成l形铁芯，多个所述l形铁芯沿周向环形分布、且其底端(横端)依次固定连接形成一铁芯分块结构；

15、或者，多片所述j形基材叠压形成j形铁芯，多个所述j形铁芯沿周向环形分布、且其底端(横端)依次固定连接形成一铁芯分块结构。

16、具体的，所述铁芯分块结构外还设有起固定作用的非金属外壳。

17、具体的，所述异形基材设有便于叠压的圆角，所述圆角的半径大于0.5倍异形铁芯的厚度。

18、具体的，所述铁芯分块结构齿部的齿冠处无尖角突起，避免了在齿冠处晶粒与磁力线方向不一致，造成的磁阻极大，分担电机磁势。

19、具体的，所述l形铁芯、j形铁芯以及t形铁芯的齿部均设有极冠。

20、具体的，所述异形铁芯不同于传统的轴向冲片叠压制作，而是沿径向粘接而形成的铁芯，轴向无层间气隙，轴向方向可作为变压器铁芯。

21、当采用l形铁芯时，其弯曲处需存在倒圆，在弯曲处的铁损与磁阻较大；因此需要冲压出倒圆，以减少磁阻并降低铁损，在l型铁芯的硅钢片中，其倒圆半径应大于0.5倍的l型铁芯的厚度，这样单位铁损可从16w/kg降低至12w/kg，铁损降低约1/4。

22、另一方面，本发明提供一种电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法制作得到的铁芯分块结构的应用，所述铁芯分块结构可应用于电机定子和/或变压器铁芯。

23、具体的，当铁芯分块结构用做电机定子、在对电机定子进行绕线时：

24、先对异形铁芯进行绕线，然后将绕线后的异形铁芯固定连接成铁芯分块结构；

25、或者，先进行绕线形成绕线组，然后将绕线组套在铁芯分块结构的齿部。

26、具体的，当铁芯分块结构用做变压器铁芯时：

27、先在铁芯分块结构轭部外侧分别绕制变压器线圈；最后在变压器线圈表面填充绝缘漆并固化整平。

28、具体的，当铁芯分块结构用做变压器铁芯时：所述铁芯分块结构外侧还设有起固定作用的非金属外壳，所述非金属外壳的外圆处设有方便绕制变压器线圈的槽。

29、具体的，所述铁芯分块结构的轭部外侧还设置有方便绕制变压器线圈的槽。

30、具体的，所述铁芯分块结构在轴向方向上的气隙为零，磁阻极低，与以往的轴向逐层叠压制成的定子结构有很大的区别，所述铁芯分块结构完美契合变压器励磁支路的要求，故而这种结构的铁芯可以同时作为电机定子和变压器铁芯使用；当电车为行驶状态时，所述铁芯分块结构作为电机定子结构工作；当电车静止充电时，所述铁芯分块结构作为变压器的铁芯工作。

31、与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：

32、利用本发明提供的制作方法制得的铁芯分块结构因为轴向无层间气隙，轴向磁阻极小，可沿轴向作为变压器铁芯使用，可形成一种电机/变压器铁芯结构；作为电机定子时，利用冲压工艺保证电机齿轭部的易磁方向与磁力线方向一致，发挥硅钢的高磁导率、低铁损的特性以提升电机性能，同时几形铁芯模块可以降低绕线难度，增加绕线槽满率，降低铜耗；作为变压器铁芯时，轴向磁阻小；铁芯分块结构也可同时作为电机定子和变压器铁芯使用；有利于拓宽本发明铁芯分块结构的使用范围。

技术特征：

1.一种电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法，其特征在于，具体制作步骤如下：

2.根据权利要求1所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法，其特征在于，所述异形基材包括但不限于几形基材(211)、l形基材(321)、j形基材(411)。

3.根据权利要求2所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法，其特征在于，多片所述几形基材(211)叠压形成几形铁芯(21)，多个所述几形铁芯(21)沿周向环形分布、且其底端依次固定连接形成一铁芯分块结构。

4.根据权利要求2所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法，其特征在于，多片所述l形基材(321)叠压形成l形铁芯(32)，每两个所述l形铁芯(32)背靠背固定形成第一t形铁芯(31)；多个所述第一t形铁芯(31)沿周向环形分布、且其顶端依次固定连接形成一铁芯分块结构；

5.根据权利要求2所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法，其特征在于，多片所述l形基材(321)叠压形成l形铁芯(32)，多个所述l形铁芯(32)沿周向环形分布、且其底端依次固定连接形成一铁芯分块结构；

6.根据权利要求1所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法，其特征在于，所述铁芯分块结构外还设有起固定作用的非金属外壳(1)。

7.一种基于权利要求1-6任一所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法制作得到的铁芯分块结构的应用，其特征在于，所述铁芯分块结构可应用于电机定子和/或变压器铁芯。

8.根据权利要求7所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的应用，其特征在于，当铁芯分块结构用做电机定子、在对电机定子进行绕线时：

9.根据权利要求7所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的应用，其特征在于，当铁芯分块结构用做变压器铁芯时：

10.根据权利要求7所述电机、变压器复用的铁芯分块结构的应用，其特征在于，当铁芯分块结构用做变压器铁芯时：

技术总结本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机、变压器复用的铁芯分块结构的制作方法及应用。本结构因为轴向无层间气隙，轴向磁阻极小，可沿轴向作为变压器铁芯使用，可形成一种复用电机/变压器铁芯结构；作为电机定子时，利用冲压工艺保证电机齿轭部的易磁方向与磁力线方向一致，发挥硅钢的高磁导率、低铁损的特性提升电机性能，同时几形铁芯模块可以降低绕线难度，增加绕线槽满率，降低铜耗；作为变压器铁芯时，轴向磁阻小；铁芯分块结构也可同时作为电机定子和变压器铁芯使用；有利于拓宽本发明的使用范围。技术研发人员：庞基,赵兵健,杨剑威,周飞航,张维谊,汪友明受保护的技术使用者：西安邮电大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29