[發明專利]一種筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機

在審

• 申請號: 201710402035.1
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107171524A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 姜春輝;姜志敏;姜志深
• 申請（專利權）人: 姜春輝;姜志敏;姜志深
• 主分類號: H02K21/22
• 分類號: H02K21/22;H02K21/02;H02K1/27;H02K3/47;H02K55/04;H02K5/20;H02K9/193;H02K3/24;H02K16/02
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技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體地說，是涉及一種筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機。

背景技術

隨著世界范圍內能源的日益匱乏，能源的有效利用越來越得到重視，而發電機和電動機是當代能源設備發展的重中之重，節能環保是急需解決的關鍵問題。異步電機、勵磁同步電機是目前最通用的電機，他們都是雙鐵損耗，銅損耗，實際效率只有60-70%，能耗比較高。永磁同步電機比上兩款電機效率和節能方面稍好一些，但還是不理想，具有銅損和鐵損雙損耗，還有很大的永磁磁阻，表面上看來是永磁體與鐵芯結構會比較節能，但是定子和轉子之間產生的永磁磁阻又將節能電力給損耗掉了，更不用說實現直驅了。無鐵芯電機的發展是目前最節能的電機技術,它的結構只有銅損耗。無鐵芯電機和以上其他電機相比較效率很高，但是目前應用較少，關鍵問題是電機的冷卻問題無法解決,阻礙著無鐵芯電機的應用。特別是雙氣隙無鐵芯電機，定子繞組被雙轉子夾在中間，給電機散熱帶來非常高的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機，解決了現有無鐵芯電機冷卻的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機，所述電機包括外轉子組件和內定子組件，所述外轉子組件包括電機殼體、位于所述電機殼體內的外層筒形磁軛、內層筒形磁軛和安裝于所述外層筒形磁軛上的若干外層永磁體、安裝于內層筒形磁軛上的若干內層永磁體；所述內定子組件包括電機軸和套裝于所述電機軸上的筒形無鐵芯線圈，所述筒形無鐵芯線圈位于所述外層永磁體和內層永磁體之間；所述電機包括真空超導模塊，所述真空超導模塊包括繞制所述筒形無鐵芯線圈的空心導線和所述空心導線連接的聚熱包，所述空心導線和聚熱包內灌注有超導液。

如上所述的筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機，所述電機包括用于安裝筒形無鐵芯線圈的安裝座，所述安裝座固定安裝于所述電機軸上，所述安裝座內設置有水流通道，所述真空超導模塊與所述安裝座進行熱交換。

如上所述的筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機，所述安裝座內的水流通道為Ω型，所述水流通道的位置與所述筒形無鐵芯線圈的位置相對。

如上所述的筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機，所述安裝座包覆所述聚熱包，所述聚熱包的位置與所述水流通道的位置相對。

如上所述的筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機，所述安裝座上連接有與水流通道連連通的進水管和出水管，所述電機軸具有中空腔體，所述電機軸上開設有通孔，所述進水管和出水管穿過所述通孔后通過所述中空腔體引出。

如上所述的筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機，所述電機包括液冷系統，所述液冷系統包括水流通道、控制器、溫度傳感器、冷媒循環泵、冷媒循環管路和散熱器；所述冷媒循環管路與所述水流通道連通，所述溫度傳感器用于檢測所述無鐵芯線圈的溫度并發送至所述控制器，所述控制器用于輸出控制信號至所述冷媒循環泵和散熱器。

如上所述的筒式雙氣隙外轉子無鐵芯電機，所述外層筒形磁軛和所述內層筒形磁軛上均設置有若干與所述電機軸同軸的轉子導磁環，所述導磁環的軸向上設置有若干導磁條，所述轉子導磁環和導磁條形成若干網格，所述外層永磁體位于所述外層筒形磁軛的網格內，且所述外層永磁體的磁極在同一軸線上相同在周向上交替分布，所述內層永磁體位于所述內層筒形磁軛的網格內，且所述內層永磁體的磁極在同一軸線上相同在周向上交替分布；所述內定子組件包括定子導磁環，所述無鐵芯線圈繞制在所述定子導磁環上，所述定子導磁環與所述與轉子導磁環的位置相對。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是：本發明無鐵芯電機包括真空超導模塊，真空超導模塊包括繞制筒形無鐵芯線圈的空心導線和與空心導線連通的聚熱包，空心導線和聚熱包內灌注有超導液，電機在工作時，線圈通過電流產生的熱量直接通過超導液導給聚熱包，無鐵芯線圈的熱量瞬間傳遞給聚熱包,無鐵芯線圈的熱量只剩下很微小的熱量。因而，無鐵芯線圈的產生的熱量可被迅速降溫，散熱效率高，本發明的散熱方式能夠滿足無鐵芯線圈的散熱需求。

本發明電機大大縮小了體積,減少了重量,完全無磁阻、效率高、扭矩大、過載力強、體積小、重量輕。本發明與現有技術相比省去了100%的錫鋼片，省去了30-40%銅材，裝配無磁力干擾。在機械應用上，可以省去了齒輪箱結構，完全實現直驅。本發明大大簡化了機械結構，電機的效率提高到98%以上。可用在航天、船舶、潛艇、工業設備、新能源汽車、風力發電、溫差發電等領域。

結合附圖閱讀本發明實施方式的詳細描述后，本發明的其他特點和優點將變得更加清楚。