無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機的製作方法
2023-06-24 05:38:31 1
專利名稱：無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及具有軸向磁通的永磁碟式電機，具體是ー種無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機。
背景技術：
目前，具有兩個永磁轉子、一個定子的外轉子結構的軸向磁路的盤式永磁電動機較為多見，這種電機的永磁轉子有兩個，分別置於定子盤的兩側，定子鐵芯採用矽鋼片卷繞成圓盤狀，分別在圓盤的兩個端面上開槽放置線圈，這種電機具有結構簡單、效率高等優點，但定子鐵芯的軛部較長，佔據了較多體積和重量，而且會產生軛部磁損耗；為了進ー步提高電機效率，定子可以採用無鐵芯的結構，即定子線圈採用高分子材料澆鑄而成。雖然這種電機減小了定子的鐵芯損耗，但是由於定子為空心線圈，電機的實際氣隙較大，從而磁場 的漏磁也比較大，造成永久磁鐵的磁性能得不到充分利用，而且空心線圈的渦流損耗也比較大；此外，此類電機轉子必須採用軛鐵，以此為永久磁體提供磁路通道，這樣就會在轉子上產生磁損耗；另外，由於定子部件夾在兩個轉子盤中間，電機的冷卻面積大大減小，不利於設計成大功率電機。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供ー種電機漏磁小、散熱能力強、線圈渦流損失小、無定、轉子鐵軛，能夠有效地提高電機的功率密度，可實現電機的高效率、大功率設計的無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機。本實用新型的無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機包括有一對可繞電機轉軸旋轉的轉子盤和位於兩轉子盤之間的定子，每ー個轉子盤內側表面固定安裝有沿圓周排列的永磁體；所述轉子盤由非導磁材料製成；所述永磁體分為兩種，ー種是磁極方向與轉子盤的盤面垂直的垂直磁極永磁體，另ー種是磁極方向與轉子盤的盤面平行的平行磁極永磁體；所述垂直磁極永磁體與平行磁極永磁體沿圓周交錯排布，即每兩個相鄰的垂直磁極永磁體之間有ー個平行磁極永磁體，而每兩個相鄰的平行磁極永磁體之間也有ー個垂直磁極永磁體；並且，每兩個相鄰的垂直磁極永磁體的磁極方向相反，每兩個相鄰的平行磁極永磁體的磁極方向也相反。所述定子包括有多個沿圓周均布的電磁線圏，電磁線圈的截面為矩形，電磁線圈的定子鐵芯軸向安置在電磁線圈的內腔中，每ー組電磁線圈和鐵芯通過徑向的穿接螺栓固定安裝在ー個圓筒狀的殼體內壁上。所述定子鐵芯由「エ」字形的矽鋼片疊壓而成，所述穿接螺栓同時對矽鋼片進行穿接連接。採用以上技術方案以後，電機的轉子上的永久磁鐵由於採用了 HALBACH陣列的分布方式，轉子盤可以採用非導磁性材料作為磁鐵的背板，從而減小了轉子鐵軛上的磁損耗；此外，由於定子線圈中加入了矽鋼片等導磁材料，電機的有效氣隙大大縮短，永久磁鐵的磁性能得到了充分利用，漏磁減少，電機的功率密度得到提高。而且，通過採用以上技木，電機定子的軸向長度得到了適度增加，電機的散熱能力得到了加強。
圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例的定子結構示意圖；圖3是本實用新型實施例中構成定子鐵芯的矽鋼片的形狀示意圖；圖4是轉子盤上排列的永磁體的徑向外側端面排列的局部展開示意圖。
具體實施方式如圖I所示，本實用新型的無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機包括有ー對可繞電機轉軸旋轉的轉子盤I和位於兩轉子盤之間的定子2，每ー個轉子盤內側表面固定安裝有沿圓周排列的永磁體3 ;轉子盤I由非導磁材料製成；如圖4所示(圖中的箭頭方向表示永磁體的磁極方向),永磁體3分為兩種，ー種是磁極方向與轉子盤的盤面垂直的垂直磁極永磁體31，另ー種是磁極方向與轉子盤的盤面平行的平行磁極永磁體32 ;垂直磁極永磁體31與平行磁極永磁體32沿圓周交錯排布，即每兩個相鄰的垂直磁極永磁體之間有ー個平行磁極永磁體,而每兩個相鄰的平行磁極永磁體之間也有ー個垂直磁極永磁體；並且,每兩個相鄰的垂直磁極永磁體的磁極方向相反，每兩個相鄰的平行磁極永磁體的磁極方向也相反。即永久磁鐵米用HALBACH陣列的分布方式。如圖2所示，定子2由多個電磁線圈21沿圓周均布組合而成，電磁線圈的截面為矩形，電磁線圈的定子鐵芯22軸向安置在電磁線圈的內腔中，每ー組電磁線圈和鐵芯通過徑向的穿接螺栓23固定安裝在ー個圓筒狀的殼體24的內壁上。定子鐵芯22由「エ」字形的矽鋼片疊壓而成(參見圖3)，穿接螺栓23同時對矽鋼片進行穿接連接。
權利要求1.一種無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機，包括有一對可繞電機轉軸旋轉的轉子盤(I)和位於兩轉子盤之間的定子(2)，每一個轉子盤內側表面固定安裝有沿圓周排列的永磁體(3);其特徵是轉子盤(I)由非導磁材料製成；永磁體(3)分為兩種，一種是磁極方向與轉子盤的盤面垂直的垂直磁極永磁體(31)，另一種是磁極方向與轉子盤的盤面平行的平行磁極永磁體(32);垂直磁極永磁體(31)與平行磁極永磁體(32)沿圓周交錯排布，即每兩個相鄰的垂直磁極永磁體之間有一個平行磁極永磁體，而每兩個相鄰的平行磁極永磁體之間也有一個垂直磁極永磁體；並且,每兩個相鄰的垂直磁極永磁體的磁極方向相反,每兩個相鄰的平行磁極永磁體的磁極方向也相反。
2.根據權利要求I所述的無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機，其特徵是定子(2)包括 多個沿圓周均布的電磁線圈(21)，電磁線圈的截面為矩形，電磁線圈的定子鐵芯(22)軸向安置在電磁線圈的內腔中，每一組電磁線圈和鐵芯通過徑向的穿接螺栓(23)固定安裝在一個圓筒狀的殼體(24)的內壁上。
3.根據權利要求2所述的無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機，其特徵是定子鐵芯(22)由「工」字形的矽鋼片疊壓而成，穿接螺栓(23)同時對矽鋼片進行穿接連接。
專利摘要本實用新型涉及具有軸向磁通的永磁碟式電機，具體是一種無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機。它包括有一對轉子盤和位於兩轉子盤之間的定子，轉子盤內側表面固定安裝有沿圓周排列的永磁體；轉子盤由非導磁材料製成；永磁體分為兩種，一種是磁極方向與轉子盤的盤面垂直的垂直磁極永磁體，另一種是磁極方向與轉子盤的盤面平行的平行磁極永磁體；垂直磁極永磁體與平行磁極永磁體沿圓周交錯排布；並且，每兩個相鄰的垂直磁極永磁體的磁極方向相反，每兩個相鄰的平行磁極永磁體的磁極方向也相反。本實用新型減小了轉子上的磁損耗，永久磁鐵的磁性能得到了充分利用，漏磁減少，電機的功率密度得到提高。
文檔編號H02K1/27GK202550841SQ20122007082
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者饒子凡, 黃平林 申請人:騰達電動科技鎮江有限公司