[發明專利]單定子雙轉子軸向磁場電機定子與機殼安裝結構

在審

• 申請號: 201711416397.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107863829A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 賈建國;韓雪巖;寧杰;馬鑫
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/18;H02K16/02
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術領域

本發明屬于永磁電機技術領域，主要涉及單定子雙轉子軸向磁場電機定子與機殼安裝結構，特別是單定子雙轉子軸向磁場電機有槽環形定子與機殼的安裝結構。

背景技術

1821年，法拉第發明的第一臺電機是盤式電動機。其繞組沿盤狀電樞鐵心徑向放置，產生沿軸向的氣隙磁通，因而也稱為軸向磁場電機。但當時此類電機的定轉子鐵心制造困難，采用銑槽工藝不僅生產率低，還會造成齒槽寬度分度不均，以及引起鐵心鋼片間短路，增加鐵耗；其次是當運行時定轉子之間產生軸向電磁吸力，使軸承負荷增大，壽命縮短，機械損耗增加，效率降低。因此，當1837年徑向磁場電機問世以后，盤式電機便受到冷落。一百多年來，徑向磁場電機一直處于主導地位，具有明顯的優勢。

隨著現代工業的發展和人民生活水平的提高，對電機及電氣器具提出了小型化及薄形化的要求。因此，結構扁平的軸向磁場電機又得到了重視，對這種電機的研究也越來越多。軸向磁場永磁電機所具備的優勢主要體現在以下幾個方面：電機長徑比小、結構緊湊、體積??；功率密度相對較高、若干拓撲結構重量輕、材料利用率高；散熱性能突出；拓撲結構豐富、對于特定應用場合電機結構選擇面廣。特別適用于安裝空間有嚴格限制的場合，軸向磁場永磁電機已成為電機領域的研究熱點。

軸向磁場永磁電機有很多結構形式。按照定轉子數目以及定轉子相對位置可分為四類：單定轉子結構、雙定子中間轉子結構、雙轉子中間定子結構(double-sided internal stator structure，TORUS)和多盤式結構。TORUS電機中的永磁體最常見的排列方式是NS和NN形式，兩個轉子盤對稱外置，中間夾一個定子盤構成雙氣隙，TORUS-NN型電機在功率轉矩密度比、效率、轉矩密度方面有較突出的性能。TORUS型有槽電機的環形定子需要安裝在電機機殼的中間部位，這種定子兩側是槽，中間是軛部，槽內放置銅線繞組后，定子鐵心大部分面積都被不能受力的銅線繞組覆蓋，只有定子軛部露在外面，只有所以研究如何簡單可靠準確的安裝環形定子在機殼內部對TORUS型有槽電機的發展有重大意義。

發明內容

發明目的

本發明的目的在于提供TORUS型有槽電機環形定子與機殼的一種安裝結構。通過幾個簡單的結構部件，在滿足軸向、徑向安裝公差和對電機性能影響最小的前提下，保證電機環形定子安全可靠的安裝在機殼內部。

技術方案

一種單定子雙轉子軸向磁場電機定子與機殼安裝結構，由有槽環形定子、定子定位環、電機左機殼和電機右機殼組成，其特征在于：有槽環形定子通過定子定位環安裝在電機左機殼和電機右機殼中間的位置，有槽環形定子兩側都有開槽，并且放置銅線繞組，銅線繞組位于定子定位環的兩側。

所述定子定位環是一個一側開口的圓環，定子定位環內徑等于有槽環形定子的外徑，定子定位環的開口通過螺栓連接緊固，與開口對應的定子定位環內圓的另一側有一條條形的徑向豁口。

所述定子定位環外圓處設有多個凸臺，凸臺上設有第一沉頭孔和通孔，與電機左機殼的一側內螺紋孔對應；定子定位環通過第三螺栓連接緊固安裝在有槽環形定子的外圓軛部中間位置；電機左機殼與定子定位環連接的一側設有第一止口，第一止口的內側設有內螺紋，定子定位環的外圓與電機左機殼的第一止口螺紋配合安置，第一螺栓穿過第一沉頭孔與電機左機殼螺紋配合連接，固定定子定位環在電機左機殼一側，電機右機殼一側設有第二止口和第二沉頭孔，電機右機殼的第二止口與電機左機殼的第一止口配合，第二螺栓穿過第二沉頭孔和通孔與電機左機殼螺紋配合，連接固定電機左機殼和電機右機殼。

所述定子定位環采用不導磁材料。

所述定子定位環的開口端面平行于徑向方向，開口寬度2mm；與開口對應的定子定位環內圓另一側的豁口寬度2mm，豁口長度等于定子定位環徑向寬度的一半。

所述定子定位環開口處一側外環設有一缺口，第三螺栓上端位于缺口內，下端穿過定子定位環開口兩側的部分，將定子定位環開口兩側的部分螺紋連接緊固。

所述定子定位環外圓處均勻分布設有4個凸臺。

所述電機左機殼設有的第一止口內徑與定位環外徑相同，二者間隙配合，定子定位環厚度小于第一止口長度與第二止口長度之差。

優點及效果

本發明的單定子雙轉子軸向磁場電機定子的安裝結構，具有如下優點和有益效果：

（1）連接部件結構簡易，容易加工，解決了單定子雙轉子軸向磁場電機定子與機殼機械安裝困難的問題；

（2）定子定位環與環形定子軛部緊密接觸，環形定子受力均勻，可靠性高，定子不會變形；