[發明專利]無鐵芯永磁電機

無效

• 申請號: 201310043289.0
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103078459A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 劉吉柱;潘明強;陳濤;王陽俊;陳立國;孫立寧
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K1/27
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐靈;常亮

技術領域

本發明涉及一種無鐵芯永磁電機，尤其是一種雙轉子永磁無鐵芯同步電機，屬于電機領域。

背景技術

高速無鐵芯永磁電機與傳統電機相比，節能節材、性能優異；與目前先進的有鐵心稀土永磁電機相比，效率更高、重量更輕、穩定性更好。稀土永磁無鐵芯電機可應用于量大面廣的風機、水泵、壓縮機等通用設備，還可用在電動汽車、風力發電、數控機床、油田抽油機、移動電站等領域，而且有得天獨厚的優勢，發展前景廣闊。據初步測算，如果新增電機中有1/3替代，每年可節電近500億千瓦時，節約硅鋼片50萬噸、銅2萬噸，可創造近百億元的產值，經濟效益和社會效益十分可觀。據預測，2015年我國純電動汽車產量將超過乘用車總產量的10％，年用電量超過200億千瓦時。稀土永磁無鐵芯電機效率更高，體積更小，在電動汽車領域比目前最先進適用的永磁無刷電機技術優勢更明顯。據保守測算，稀土永磁無鐵芯電機在電動汽車上大規模應用，到2015年，年節電超過12億千瓦時。如新增電機中有三分之一用這種新型產品替代，每年可節電近500億千瓦時，節約硅鋼片50萬噸、銅2萬噸，可創造近百億元的產值，經濟效益和社會效益十分可觀。

另一方面，現有的無鐵心永磁同步電機，由于渦流損耗、漏磁以及高速轉動下的高溫等問題的存在，使得電機的功率密度仍然有進一步提升的可能。因此，如何提高電機的電磁效率，降低電機工作中存在的損耗，成為本領域工作人員普遍關注的一個問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種新的無鐵芯永磁電機，該無鐵芯永磁電機能夠降低了高速電機的鐵耗，同時提高的電機的功率密度，降低轉矩脈動，解決電機高速下發熱的問題。

根據本發明的目的提出的一種無鐵芯永磁電機，包括：

定子，該定子包括由多個繞組線圈澆注而成的空心杯，該空心杯繞電機轉軸設置；

內轉子，設置在所述定子內部，該內轉子包括固定在電機轉軸上的輪輻、安裝在所述輪輻上的轉子軛鐵，以及固定在該轉子軛鐵上的永磁體；

外轉子，該外轉子包括有軟磁材料構成的外轉子杯筒和將所述外轉子杯筒固定在電機轉軸上的外轉子法蘭，所述外轉子杯筒設計在定子外側，并與所述內轉子同步共軸轉動。

優選的，所述定子還包括定子前法蘭與定子后法蘭，所述定子的空心杯與該定子前法蘭、定子后法蘭用環氧膠粘結成一個整體。

優選的，所述定子前法蘭后定子后法蘭分別通過一組深溝球軸承固定于電機轉軸上。

優選的，所述永磁體以外粘的方式固定在所述轉子軛鐵上，或者所述永磁體內嵌在所述轉子軛鐵上。

優選的，所述外轉子杯筒通過環氧膠連接在外轉子法蘭上，且兩者之間過盈配合。

優選的，所述外轉子法蘭通過一徑向的緊定螺栓固定在電機轉軸上，且兩者之間過盈配合。

優選的，該電機還包括用于內轉子旋轉圈數統計的位置傳感系統，所述位置傳感系統包括編碼器保持架、編碼器導磁環和編碼器磁鋼環。

優選的，所述定子和內轉子的槽極配合滿足節距為1的條件。

優選的，所述定子和內轉子的槽極配合方案為8極9槽、6級9槽或8極12槽中的一種。

本發明的無鐵芯永磁電機，定子為杯型繞組，轉子為雙轉子結構，電機的內轉子安裝永磁體，外轉子采用導磁較好的軟磁材料，內轉子永磁體勵磁磁場通過線圈進入外轉子，使外轉子和勵磁磁場同步，減小渦流損耗，提高了效率。本發明降低了高速電機的鐵耗，同時提高的電機的功率密度，降低轉矩脈動，解決電機高速下發熱的問題，提出了新的技術方案。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1給出了本發明無鐵芯永磁電機的結構示意圖。

1.永磁體??2.轉子軛鐵??3.定子前法蘭??4.編碼器保持架??5編碼器導磁環??6.編碼器磁鋼環??7.電機轉軸??8轉子輪輻??9.定子空心杯??10.外轉子杯筒??11.外轉子法蘭??12.定子后法蘭??13.深溝球軸承??14.擋圈??15.調整墊16.緊定螺釘

具體實施方式

隨著電動汽車領域的發展，對于高速無鐵芯永磁電機的需求也越來越大。作為永磁無刷電機的替代方案，無鐵芯永磁電機在制作成本以及能耗節省上具有更大的優勢，能夠帶來更多的經濟效益和社會效益。