[發明專利]錐形氣隙推挽式永磁同步電機

在審

• 申請號: 201410655718.4
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104319970A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 周煥民
• 申請（專利權）人: 周煥民
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/27
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;張濤

技術領域

發明涉及一種電機，尤其是一種錐形氣隙推挽式永磁同步電機，屬于永磁同步電機的技術領域。

背景技術

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范圍。

發明內容

本發明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，其降低制造成本，提高了效率，降低損耗，擴大了永磁同步電機的適用范圍，安全可靠。

按照本發明提供的技術方案，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。

在所述定子鐵芯的兩端設置極性不同的磁鋼，所述磁鋼位于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。

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。

所述電機殼體包括機殼以及位于所述機殼兩端的端蓋，轉軸通過軸承安裝在端蓋上。

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。

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。所述定子鐵芯采用電工鋼片。

本發明的優點：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采用錐形，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，降低制造成本，提高了效率，降低損耗，擴大了永磁同步電機的適用范圍，安全可靠。

附圖說明

圖1為本發明的一種實施結構示意圖。

圖2為從圖1的左端看定子鐵芯和定子繞組的分布圖。

圖3為從圖1的右端看磁鋼的分布圖。

圖4為本發明的另一種實施結構圖。

圖5為從圖4的左端看定子鐵芯和定子繞組的分布圖。

圖6為從圖5的右端看磁鋼的分布圖。

圖7為本發明凹形轉子鐵芯與轉軸、磁鋼的配合示意圖。

圖8為圖9的左視圖。

圖9為本發明定子鐵芯與定子繞組的配合示意圖。

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

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。

為了能降低制造成本，提高了效率，降低損耗，擴大了永磁同步電機的適用范圍，本發明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并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1；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。

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1也呈錐形，定子鐵芯1在電機殼體內的安裝于轉子鐵芯4的錐形相適配，通過轉子鐵芯4以及定子鐵芯1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。

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1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1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。

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1位于兩轉子鐵芯4之間，定子鐵芯1較寬的端部鄰近轉軸6，轉子鐵芯1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。

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位于定子鐵芯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。