由于当前全球节能呼声高涨，对于电气产品来讲采用高效率电机来降低电能消耗是今后发展的主流方向，同时家用电器和办公自动化电器产品均不断要求电机小型化；因此提高效率、缩小体积是电机发展的永恒课题。

  在部分永磁同步电机领域，定子铁心的分割连接技术发展曾经为电机的小型化、高效化立下汗马功劳。即将电机的定子铁心分割开来，绕好线再连接成完整的定子，使线圈的槽满率提高；这种新的分割式定子铁心现在越来越普及。但以往这种加工方法主要用于内转子永磁电机，这是由于内转子电机的定子铁心分割加工后再组装起来配置在外侧，从外部焊接加工然后再装入圆形外壳，相对加工比较方便。而外转子机的定子铁心分割后，连组装部是在铁心的内部，所以加工、连接、保持圆度有一定难度，因此以往认为分割式铁心不太适合外转予电机。但外转子电机领域也同样希望提高速度控制性能、降低振动、噪音和磁反应力矩；所以也希望采用分割式铁心来提高电机性能；这对如何确保组装的定子铁心的精度就十分重要。到目前为止外转子永磁电机还没有采用分割式铁心来实现小型化和高效化。

  本文就家电和办公自动化电器产品中常用的外转子精密小型电机（图1）为研究对象，介绍如何用分割式铁心连接方式来实现小型、高效化。采用了分割铁心可以提高槽满率和铁心设计的自由度，为了预测****设计常数同以往的设计研究范围是否一致，可以通过对分割铁心电机特有的设计常数范围进行数据设定，先计算出这种电机结构的****性能；再通过制作的实际样机评价来证实这一计算结果的正确性。

 

    分割式外转子电机的定子铁心是先分割开来，分别进行高密度绕线，然后再连接起来。作为一种新的连接方式，既要考虑到大批量生产时的便利性，又要确保可靠性；现在有支架热嵌接和支架塑性变形两种连接方式。支架热嵌接方式原理图如图2(a)所示，支架塑性变形方式如图2(b)所示。热嵌接方式是在每一个分割的定子t型磁极的内侧部设置有楔形槽，在同支架组装连接时，先将支架加热再趁热嵌入定子铁心，这样当支架冷却后收缩时将铁心向圆心方向收紧。支架嵌合部的宽度方向因升温尺寸变化相对比较小，所以铁心嵌入部的楔形槽尺寸只要确保支架膨胀后能插入就行。另外还有一种是塑性变形方式，铁心插入支架后，在支架的嵌合部打入钢性销钉，使支架产生塑性变形扩张将组装间隙充满。由于产生弹性限度以上应力的塑料变形、所以在材料内部产生残留应力。正是利用这种残留应力将铁心从外径侧拉向内径侧，达到收紧铁心的目的。

 

  为了确认铁心连接的可行性，对热嵌接方式进行了fem（仿真模拟试验）的连接应力解析。解析软件用的是市场有僖的abaqus，采用接触元进行二维应力解析。材料的常数：铁心是铁，支架是铝，分别采用一般的纵向弹性率和泊松比。图3是定子铁心和支架热嵌接后的应力解析结果。热应力的负荷是在铁心同支架的温差在150℃条件下测定的。从图可以看出在支架嵌合部横向困温度变化尺寸产生的变化量少，可以满足膨胀后铁心也能插入的尺寸关系。当冷却到常温后径向收缩大，使t形槽铁心的接触部产生向内径侧的收缩应力，这样就将铁心全部向圆心收紧。这种形式分割铁心的连接应力在30mpa左右。

 

 

  通过实际制作的样机的测试对fem预测的热嵌式连接铁心数据验证。图4是试制的定子铁心的外蕊和分割部的详细图。连接后的铁心连接应力用非接触式残留应力测定机（利用x射线分析）测定，结果产生的残留应力l0-30mpa左右，同fev预计的应力值基本一致，并且确认连接方向应力起作用。再对连接后的铁心周向磁阻进行测定，同不分割的铁心相比较，采用磁性评价可以确认分割部的间隙量，分割铁心每一个分割部的间隙0．0lmm，这和前面测定的结果基本一致。相对于永磁电机磁钢的厚度十间隙幅度（本电机是8mm左右）分割部的这点间隙是很小的，所以对电机的影响很小。另外对定子铁心的外径圆度测定结果****为0. 03mm，满足了电机的圆度指标，所以这种铁心连接方式是实用