[發明專利]無轉子鐵軛和定子鐵軛的盤式電機

無效

• 申請號: 201210049454.9
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102624175A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 黃平林;饒子凡
• 申請（專利權）人: 騰達電動科技鎮江有限公司
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K1/12;H02K1/27
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及具有軸向磁通的永磁盤式電機，具體是一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，分別置于定子盤的兩側，定子鐵芯采用硅鋼片卷繞成圓盤狀，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，占據了較多體積和重量，而且會產生軛部磁損耗；為了進一步提高電機效率，定子可以采用無鐵芯的結構，即定子線圈采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，但是由于定子為空心線圈，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，此類電機轉子必須采用軛鐵，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，由于定子部件夾在兩個轉子盤中間，電機的冷卻面積大大減小，不利于設計成大功率電機。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種電機漏磁小、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。

本發明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于兩轉子盤之間的定子，每一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制成；所述永磁體分為兩種，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；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；并且，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圈，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，每一組電磁線圈和鐵芯通過徑向的穿接螺栓固定安裝在一個圓筒狀的殼體內壁上。

所述定子鐵芯由“工”字形的硅鋼片疊壓而成，所述穿接螺栓同時對硅鋼片進行穿接連接。

采用以上技術方案以后，電機的轉子上的永久磁鐵由于采用了HALBACH陣列的分布方式，轉子盤可以采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，由于定子線圈中加入了硅鋼片等導磁材料，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，通過采用以上技術，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。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明實施例的定子結構示意圖；

圖3是本發明實施例中構成定子鐵芯的硅鋼片的形狀示意圖；

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1所示，本發明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1和位于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；轉子盤1由非導磁材料制成；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，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；并且，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。即永久磁鐵采用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。定子鐵芯22由“工”字形的硅鋼片疊壓而成（參見圖3），穿接螺栓23同時對硅鋼片進行穿接連接。