[發(fā)明專利]一種碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機

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• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107154720A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)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: H02K55/04
• 分類號: H02K55/04;H02K9/19;H02K21/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電機技術領域，具體地說，是涉及一種碟式單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(fā)電機和電動機是當代能源設備發(fā)展的重中之重，節(jié)能環(huán)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(jié)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(jié)能，但是定子和轉子之間產生的永磁磁阻又將節(jié)能電力給損耗掉了，更不用說實現直驅了。無鐵芯電機的發(fā)展是目前最節(jié)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。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種碟式單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(fā)明采用以下技術方案予以實現：

一種碟式單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殼體、位于所述殼體內的至少一個碟形磁軛和安裝于所述碟形磁軛上的若干永磁體；所述內定子組件包括電機軸和位于所述電機軸上的至少一個碟形無鐵芯線圈，所述碟形無鐵芯線圈的數量與所述碟形磁軛的數量相同且二者一一對應，所述碟形無鐵芯線圈與所述碟形磁軛上的永磁體相對；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碟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。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述電機包括用于對所述真空超導模塊進行冷卻的冷卻器，所述冷卻器內設置有水流通道。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述電機軸包括中空腔體，所述冷卻器位于所述中空腔體內，所述真空超導模塊的熱量通過所述電機軸傳遞至所述冷卻器。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述無鐵芯線圈為圓環(huán)形，所述聚熱包位于所述無鐵芯線圈的內緣，靠近或接觸所述電機軸。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述冷卻器為圓筒形，所述冷卻器貼覆在所述電機軸的內壁上，所述冷卻器上連接有與所述水流通道連通的進水管和出水管，所述進水管和出水管通過所述中空腔體引出。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述冷卻器套裝于所述電機軸上，所述真空超導模塊的熱量傳遞至所述冷卻器。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述電機軸具有中空腔體，所述電機軸上設置有通孔，所述冷卻器上連接有與所述水流通道連通的進水管和出水管，所述進水管和出水管通過所述通孔后從所述中空腔體中引出。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述無鐵芯線圈為圓環(huán)形，所述聚熱包位于所述無鐵芯線圈的內緣，所述冷卻器包括位于聚熱包和所述電機軸之間的與所述聚熱包接觸的第一筒形冷卻部和與所述無鐵芯線圈貼合的第二碟形冷卻部。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述電機包括液冷系統(tǒng)，所述液冷系統(tǒng)包括水流通道、控制器、溫度傳感器、冷媒循環(huán)泵、冷媒循環(huán)管路和散熱器；所述冷媒循環(huán)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(fā)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(huán)泵和散熱器。

如上所述的碟式單氣隙外轉子無鐵芯電機，所述碟形磁軛上均設置有若干與所述電機軸同軸的轉子導磁環(huán)，所述導磁環(huán)的徑向上設置有若干導磁條，所述轉子導磁環(huán)和導磁條形成若干網格，所述永磁體位于所述碟形磁軛的網格內，且所述永磁體的磁極在同一徑向上相同在同一周向上交替分布；所述內定子組件包括定子導磁環(huán)，所述無鐵芯線圈繞制在所述定子導磁環(huán)上，所述定子導磁環(huán)與所述與轉子導磁環(huán)的位置相對。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明無鐵芯電機包括真空超導模塊，真空超導模塊包括繞制碟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(fā)明的散熱方式能夠滿足無鐵芯線圈的散熱需求。