錐形氣隙推挽式永磁同步電的製造方法

2023-08-02 11:05:46

錐形氣隙推挽式永磁同步電的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種錐形氣隙推挽式永磁同步電機，屬於永磁同步電機的【技術領域】。按照本實用新型提供的技術方案，所述錐形氣隙推挽式永磁同步電機，包括電機殼體以及轉軸；所述電機殼體內設置對稱分布的轉子鐵芯，在轉子鐵芯間設置若干均勻分布的定子鐵芯；所述轉子鐵芯與定子鐵芯均呈錐形，以在電機殼體內形成錐形氣隙。本實用新型，降低製造成本，提高了效率，降低損耗，擴大了永磁同步電機的適用範圍，安全可靠。
【專利說明】錐形氣隙推挽式永磁同步電機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電機，尤其是一種錐形氣隙推挽式永磁同步電機，屬於永磁同步電機的【技術領域】。

【背景技術】
[0002]永磁同步電機具有效率高，速度可調，動態性能好，可靠性高的諸多優點。但是，現有的永磁電機，磁鋼往往布置在定子鐵芯內膛，因受空間限制，必須選用「磁能積」高，體積小的稀土磁鋼。這種磁鋼因含有稀土元素釤或釹(釤鈷磁鋼或釹鐵硼磁鋼)價格十分昂貴，而且資源有限。(當然，外轉子型電機，也可以把磁鋼布置在定子鐵芯外圍，但是同樣受外徑限制)。空間限制和成本的高昂，極大地限制了永磁同步電機的發展和適用範圍。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其降低製造成本，提高了效率，降低損耗，擴大了永磁同步電機的適用範圍，安全可靠。
[0004]按照本實用新型提供的技術方案，所述錐形氣隙推挽式永磁同步電機，包括電機殼體以及轉軸，；所述電機殼體內設置對稱分布的轉子鐵芯，在轉子鐵芯間設置若干均勻分布的定子鐵芯；所述轉子鐵芯與定子鐵芯均呈錐形，以在電機殼體內形成錐形氣隙。
[0005]在所述定子鐵芯的兩端設置極性不同的磁鋼，所述磁鋼位於定子鐵芯與轉子鐵芯間；在定子鐵芯的端部不同極性的磁鋼交錯分布，以在電機殼體內形成推挽的軸向磁場。
[0006]所述定子鐵芯上設置定子繞組。所述轉子鐵芯呈凸錐形或凹錐形。
[0007]所述電機殼體包括機殼以及位於所述機殼兩端的端蓋，轉軸通過軸承安裝在端蓋上。
[0008]所述定子繞組沿軸向纏繞在定子鐵芯上，定子繞組的軸線與轉軸相平行。
[0009]所述磁鋼包括鐵氧體磁鋼。所述鐵氧體磁鋼為鍶鐵氧體或鋇鐵氧體磁鋼。所述定子鐵芯採用電工鋼片。
[0010]本實用新型的優點:主要是把傳統永磁電機的磁鋼，由定子鐵芯內膛移到端部從而解放了放置磁鋼的空間，為使用廉價的鐵氧體磁鋼創造條件。定子鐵芯以及轉子鐵芯均採用錐形，以在電機殼體內形成錐形氣隙，以確保足夠的磁通量；在定子鐵芯的兩端設置極性不同的磁鋼，電機殼體內一端不同極性的磁鋼交錯分布，以在電機殼體內形成推挽之勢的軸向磁場，降低製造成本，提高了效率，降低損耗，擴大了永磁同步電機的適用範圍，安全可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的一種實施結構示意圖。
[0012]圖2為從圖1的左端看定子鐵芯和定子繞組的分布圖。
[0013]圖3為從圖1的右端看磁鋼的分布圖。
[0014]圖4為本實用新型的另一種實施結構圖。
[0015]圖5為從圖4的左端看定子鐵芯和定子繞組的分布圖。
[0016]圖6為從圖5的右端看磁鋼的分布圖。
[0017]圖7為本實用新型凹形轉子鐵芯與轉軸、磁鋼的配合示意圖。
[0018]圖8為圖9的左視圖。
[0019]圖9為本實用新型定子鐵芯與定子繞組的配合示意圖。
[0020]附圖標記說明:1_定子鐵芯、2-定子繞組、3-磁鋼、4-轉子鐵芯、5-軸承、6-轉軸、7_端蓋以及8_機殼。

【具體實施方式】
[0021]下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0022]為了能降低製造成本，提高了效率，降低損耗，擴大了永磁同步電機的適用範圍，本實用新型包括電機殼體以及轉軸6，所述轉軸6的兩端穿出電機殼體外並能在所述電機殼體內轉動；所述電機殼體內設置對稱分布的轉子鐵芯4，在轉子鐵芯4間設置若干均勻分布的定子鐵芯I ;所述轉子鐵芯4與定子鐵芯I均呈錐形，以在電機殼體內形成錐形氣隙。
[0023]具體地，轉子鐵芯4套在轉軸6上，能在電機殼體內轉動。轉子鐵芯4呈錐形，定子鐵芯I也呈錐形，定子鐵芯I在電機殼體內的安裝於轉子鐵芯4的錐形相適配，通過轉子鐵芯4以及定子鐵芯I配合，在電機殼體內形成錐形氣隙，從而能保證足夠的磁通量。
[0024]所述轉子鐵芯4呈凸錐形或凹錐形。圖1中示出了轉子鐵芯4呈凸錐形的結構，其中，兩轉子鐵芯4的凸出部分相互鄰近，凸錐形的轉子鐵芯4的較大的開口向外。此時，定子鐵芯I較窄的端部靠近凸錐形的轉子鐵芯4的凸出部分，定子鐵芯I較寬的端部遠離轉子鐵芯4的凸出分布，更靠近電機殼體的內壁。
[0025]圖4和圖7示出了轉子鐵芯4呈凹錐形的結構，轉子鐵芯4呈喇叭狀，兩轉子鐵芯4開口較大的端部相互對應靠近，在定子鐵芯I位於兩轉子鐵芯4之間，定子鐵芯I較寬的端部鄰近轉軸6，轉子鐵芯I較窄的端部鄰近電機殼體的內壁，從而能與轉子鐵芯4的形狀相適配。
[0026]在所述定子鐵芯I的兩端設置極性不同的磁鋼3，所述磁鋼3位於定子鐵芯I與轉子鐵芯4間；在定子鐵芯I的端部不同極性的磁鋼3在電機殼體內交錯分布，以在電機殼體內形成推挽的軸向磁場。
[0027]如圖2、圖3、圖5和圖6所示，磁鋼3分布在定子鐵芯I的兩端，每個定子鐵芯I兩端的磁鋼3極性不同，即一個呈N性磁極，一個呈S磁極，定子鐵芯I兩端的磁鋼3能夠形成一個磁極。磁鋼3位於轉子鐵芯4與定子鐵芯I之間，從而形成一個推、一個拉的推挽之勢，以在電機殼體內形成軸向磁場，從而解放了空間，為使用低磁能積、廉價的，資源豐厚大體積的鐵氧體磁鋼成為可能，能極大地提高電機效率，降低成本；即所述磁鋼3的材料可以包括鐵氧體磁鋼，所述鐵氧體磁鋼為鎖鐵氧體或鋇鐵氧體磁鋼。
[0028]在具體實施時，磁鋼3與轉子鐵芯4的位置關係與轉子鐵芯4的形狀不同而不同，當轉子鐵芯4採用凸錐形時，磁鋼3位於轉子鐵芯4的外壁上，當轉子鐵芯4採用凹錐形時，磁場3位於轉子鐵芯4的內壁上。
[0029]如圖8和圖9，所述定子鐵芯I上設置定子繞組9。所述定子繞組9沿軸向纏繞在定子鐵芯I上，定子繞組9的軸線與轉軸6相平行。其中，定子鐵芯I兩端的寬度不同，定子鐵芯I位於電機殼體內的安裝形狀與採用的轉子鐵芯4的形狀相匹配。由於在電機殼體內能形成軸向磁場，因此定子鐵芯I可以採用導磁性能好且有取向的電工鋼片，以進一步提尚電機的效率，降低損耗。
[0030]所述電機殼體包括機殼8以及位於所述機殼8兩端的端蓋7，轉軸6通過軸承5安裝在端蓋7上。機殼8的兩端通過端蓋7密封，轉軸6通過軸承5與端蓋7配合，通過軸承5能在電機殼體內轉動。
[0031]本實用新型定子鐵芯I以及轉子鐵芯4均採用錐形，以在電機殼體內形成錐形氣隙，以確保足夠的磁通量；在定子鐵芯I的兩端設置極性不同的磁鋼3，電機殼體內一端不同極性的磁鋼3交錯分布，以在電機殼體內形成推挽之勢的軸向磁場，從而解放空間，使得磁鋼3可以採用鐵氧體磁鋼，結構緊湊，降低使用成本，提高了電機效率，降低損耗，擴大了永磁同步電機的適用範圍，安全可靠。
【權利要求】
1.一種錐形氣隙推挽式永磁同步電機，包括電機殼體以及轉軸(6),所述電機殼體內設置對稱分布的轉子鐵芯(4),在轉子鐵芯(4)間設置若干均勻分布的定子鐵芯(1)；其特徵是:所述轉子鐵芯(4)與定子鐵芯(1)均呈錐形，以在電機殼體內形成錐形氣隙。
2.根據權利要求1所述的錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其特徵是:在所述定子鐵芯(1)的兩端設置極性不同的磁鋼(3),所述磁鋼(3 )位於定子鐵芯(1)與轉子鐵芯(4 )間；在定子鐵芯(1)的端部不同極性的磁鋼(3)交錯分布，以在電機殼體內形成推挽的軸向磁場。
3.根據權利要求1所述的錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其特徵是:所述定子鐵芯(1)上設置定子繞組⑶)。
4.根據權利要求1所述的錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其特徵是:所述轉子鐵芯(4)呈凸錐形或凹錐形。
5.根據權利要求1所述的錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其特徵是:所述電機殼體包括機殼(8)以及位於所述機殼(8)兩端的端蓋(7),轉軸(6)通過軸承(5)安裝在端蓋(7)上。
6.根據權利要求3所述的錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其特徵是:所述定子繞組(9)沿軸向纏繞在定子鐵芯(1)上，定子繞組(9)的軸線與轉軸(6)相平行。
7.根據權利要求2所述的錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其特徵是:所述磁鋼(3)包括鐵氧體磁鋼。
8.根據權利要求7所述的錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其特徵是:所述鐵氧體磁鋼為鍶鐵氧體或鋇鐵氧體磁鋼。
9.根據權利要求7所述的錐形氣隙推挽式永磁同步電機，其特徵是:所述定子鐵芯(1)米用電工鋼片。
【文檔編號】H02K1/27GK204190581SQ201420685869
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】周煥民 申請人:周煥民