[發明專利]多轉子多定子無鐵芯電機定子結構

在審

• 申請號: 201710780931.1
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107394980A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 譚成剛
• 申請（專利權）人: 譚成剛
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K1/12
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)43001
• 代理人: 周詠,米中業

技術領域

本發明涉及一種無鐵芯電機定子結構，特別是涉及一種多轉子多定子無鐵芯電機定子結構。

背景技術

無鐵芯電機是代表電機行業未來發展方向的一種新型特種電機，分為無鐵芯電動機和無鐵芯發電機，采用無鐵芯線圈、碳刷、無磁阻尼、稀土永磁電動技術，改變了傳統電機運用硅鋼片與繞線定子結構，結合電子智能變頻技術，使電機系統效率提高95％以上。

無鐵芯電機有三大技術優勢：一是與傳統徑向磁場結構設計相比，采用了軸向磁場結構設計，大幅度提高功率密度和轉矩體積比；二是采用新型繞制工藝、高壓精密壓鑄成型及高分子材料，有效降低繞組銅損；三是不使用硅鋼片作為定、轉子鐵芯材料，消除了磁阻尼及鐵損，降低了驅動功率，減少了鐵損發熱源。無鐵芯電機功率涵蓋1KW-5500KW，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、油田控油機、移動電站等領域。

然而，現有無鐵芯電機卻普遍存在以下問題：

1、現有定子都是套裝在端蓋之間的轉軸上，定子內端段置于轉子之間產生軸向磁場，由于定子都是采用整體圓環狀，且繞組制造工藝復雜，當需要更換維修拆卸定子時，需要將端部的端蓋和位于外側的轉子全部拆下，才能將定子從轉軸上取出，使電機的組裝、調試和維修困難，工期長，不便于操作。因此，生產廠家為簡化安裝過程，加大生產效率，一般都是生產雙轉子單定子結構的電機，然而，此種結構的電機由于受磁鐵磁通量的約束和功率密度約束，只能將電機的直徑做大來提高功率密度和電機功率，從而影響無鐵芯電機的應用。

2、現有電機繞組磁極都是采用三相接法，使控制器復雜，回收饋電不理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種組裝快速，能成倍提高功率密度和轉矩體積比，有幾組轉子和定子比同等直徑的無鐵芯電機輸出扭矩增加幾倍，電機發電效率更高，饋電效果好使節能效果更高，震動少，噪音小，溫升低的多轉子多定子無鐵芯電機定子結構。

本發明提供的這種多轉子多定子無鐵芯電機定子結構，包括端蓋和轉動安裝在端蓋上的轉軸，在轉軸上沿軸向間隔同軸固定有彼此獨立的轉子，在端蓋上沿軸向同軸固定有若干具有相同繞組的定子，所述轉子至少有三個，各定子均由在周向上分體的至少兩個定子模塊拼接組成，相鄰定子通過設在定子模塊的外端段對接面上的沿周向布置的卡槽和凸筋相互嚙合卡接，所述繞組位于各定子模塊的內端段上，各內端段嵌入兩相鄰轉子磁場氣隙之間，各定子上設有繞組U和繞組V分別間隔串聯連接在控制器上，各定子上的繞組個數均為偶數。

所述定子模塊由高分子材料經過高壓精密壓鑄成半圓型。

所述凸筋截面和所述卡槽截面為矩形。

所述轉子上的磁極個數與定子上的繞組個數相同。

各所述定子上的繞組一一軸向正對。

為更方便快速組裝和拆卸，在所述端蓋內端面上設有與定子模塊的外端段對應的沉臺，所述定子通過位于兩端的定子模塊的外端段置于沉臺內沿軸向同軸由螺桿依次穿過使定子模塊互鎖固定在端蓋上。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、定子采用分體拼裝結構，可方便繞組加工；兩定子通過軸向對接的卡槽和凸筋相互嚙合定位，更換定子時，只需要將端蓋小距離的軸向移動，就可輕松的將位于轉子之間的定子模塊進行拆裝，可有效實現定子模塊的快速組裝、調試及維修，降低繞組銅損，從而能擴大多轉子多定子軸向磁場電機的運用生產；而多轉子多定子的結構更能大幅度提高功率密度和轉矩體積比，有幾組轉子和定子比同等直徑的無鐵芯電機輸出扭矩增加幾倍，能成倍提高功率密度和轉矩體積比，電機發電效率更高，饋電效果好使節能效果更高，震動少，噪音小，溫升低；電機發電效率更高，饋電效果好使節能效果更高。

2、定子上的繞組個數為偶數，各定子上的繞組分別間隔串聯連接，可讓電機驅動時電機的轉子和定子為1：1對稱驅動，突破電機轉速與電機極對數的約束，有效消除電機不對稱驅動引起的震動和噪音，電機控制器可以在電機不影響做功的情況下回收反電動勢電能。

本發明結構簡單，組裝方便，更加節能環保，更有利于提高電動汽車續航里程和其他有高要求節能領域的應用電機。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1中A-A向的定子的結構示意圖。

圖3為圖2后視圖的分體結構示意圖。