[實(shí)用新型]臨近空間高功率密度永磁同步電機(jī)組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220695466.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN203014574U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王真;戴亮;張東寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十一研究所
• 主分類號(hào): H02K7/00
• 分類號(hào): H02K7/00;H02K5/04;H02K7/116
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 羅習(xí)群;劉瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及永磁同步電機(jī)組件，特別涉及一種適用于臨近空間的高功率密度永磁同步電機(jī)組件。

背景技術(shù)

臨近空間在中緯度地區(qū)是指10km至50km高的大氣層，近年來都在開展距地18km至22km高度浮空臨近空間飛艇的研究。由于臨近空間飛艇具有長(zhǎng)期駐空、能耗低、可靠性高的特點(diǎn)，因此可以廣泛應(yīng)用于通信中繼、定位導(dǎo)航、偵查控制、災(zāi)情預(yù)報(bào)、無線廣播等領(lǐng)域。臨近空間飛艇長(zhǎng)航時(shí)的能源為電能，因此飛艇的推進(jìn)系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)作為推進(jìn)系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿υＳ捎谂R近空間的特殊環(huán)境，臨近空間飛艇驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要具備體積小、功率密度高、調(diào)速范圍廣及散熱效果好等特點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種體積小、高功率密度和散熱效果佳的臨近空間高功率密度永磁同步電機(jī)組件。

為了解決以上的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種臨近空間高功率密度永磁同步電機(jī)組件，所述電機(jī)組件為電機(jī)與減速器一體化結(jié)構(gòu)，充分利用空間，減小電機(jī)組件的重量；電機(jī)機(jī)殼為輻射狀，增加了散熱面積。

所述減速器為行星斜齒輪減速器，在同等體積下可提高減速器的負(fù)載能力。

所述電機(jī)與減速器一體化結(jié)構(gòu)是指電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與行星斜齒輪減速器的太陽(yáng)輪同軸安裝，行星斜齒輪減速器的太陽(yáng)輪與電機(jī)組件輸出軸同軸安裝，電機(jī)組件輸出軸與外負(fù)載連接。

電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有位置傳感器。

所述電機(jī)組件的電機(jī)采用6極27槽繞組分布形式。

電機(jī)為組裝式結(jié)構(gòu)，采用徑向磁路結(jié)構(gòu)。其中，電機(jī)定子由定子鐵芯和線圈組成；電機(jī)轉(zhuǎn)子主要由磁鋼、磁軛和轉(zhuǎn)軸組成。通過檢測(cè)位置傳感器的位置信號(hào)控制電機(jī)定子中三相繞組的導(dǎo)通順序產(chǎn)生磁場(chǎng)變化，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子和行星斜齒輪減速器運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)電機(jī)組件輸出軸和外接負(fù)載同步運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電機(jī)組件的正常工作。

本實(shí)用新型的優(yōu)越功效在于：

1）采用一體化結(jié)構(gòu)可充分利用空間、減小電機(jī)組件重量；

2）采用輻射狀機(jī)殼增加散熱面積，確保電機(jī)組件在高功率密度運(yùn)行條件下的有效散熱，使整個(gè)組件可靠運(yùn)行；

3）采用行星斜齒輪減速器可以在同等體積下提高減速器的負(fù)載能力，使其工作更加平穩(wěn)，沖擊、振動(dòng)和噪聲更低，更加適宜高速高功率傳動(dòng)；

4）采用6極27槽的繞組設(shè)計(jì)，使永磁同步電機(jī)相反電勢(shì)和線反電勢(shì)都很好的趨近于正弦波，有利于實(shí)現(xiàn)電流正弦控制，提高系統(tǒng)的整體效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型電機(jī)組件機(jī)殼的正視圖；

圖中標(biāo)號(hào)說明

1—電機(jī)組件輸出軸；?????????????????2—機(jī)殼；

3—行星斜齒輪減速器；???????????????4—電機(jī)定子；

5—電機(jī)轉(zhuǎn)子；???????????????????????6—位置傳感器。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱附圖所示，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種臨近空間高功率密度永磁同步電機(jī)組件，所述電機(jī)組件為電機(jī)與減速器一體化結(jié)構(gòu)，充分利用空間，減小電機(jī)組件的重量；電機(jī)機(jī)殼2為輻射狀，增加了散熱面積。

所述減速器為行星斜齒輪減速器3，在同等體積下可提高減速器的負(fù)載能力。

所述電機(jī)與減速器一體化結(jié)構(gòu)是指電機(jī)轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)軸與行星斜齒輪減速器3的太陽(yáng)輪同軸安裝，行星斜齒輪減速器3的太陽(yáng)輪與電機(jī)組件輸出軸1同軸安裝，電機(jī)組件輸出軸1與外負(fù)載連接。

電機(jī)轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有位置傳感器6。

所述電機(jī)組件的電機(jī)采用6極27槽繞組分布形式。

電機(jī)為組裝式結(jié)構(gòu)，采用徑向磁路結(jié)構(gòu)。其中，電機(jī)定子4由定子鐵芯和線圈組成；電機(jī)轉(zhuǎn)子5主要由磁鋼、磁軛和轉(zhuǎn)軸組成。通過檢測(cè)位置傳感器6的位置信號(hào)控制電機(jī)定子4中三相繞組的導(dǎo)通順序產(chǎn)生磁場(chǎng)變化，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子5和行星斜齒輪減速器3運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)電機(jī)組件輸出軸1和外接負(fù)載同步運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電機(jī)組件的正常工作。

主要技術(shù)參數(shù)如下：電機(jī)組件輸入功率30kw，電機(jī)極對(duì)數(shù)P=3，槽數(shù)為27，經(jīng)過有限元及熱場(chǎng)仿真，該方案在有限體積下具有較大的輸出功率，同時(shí)組件整體運(yùn)行效率在90%以上，完全滿足電機(jī)組件在鄰近空間稀薄大氣條件下的可靠運(yùn)行要求。