[發(fā)明專利]一種帶內(nèi)置離心風(fēng)機(jī)的自扇冷軸向磁通電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011315225.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112383194B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳起旭;王群京;李國(guó)麗;卞曉林;劉霄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K9/06
• 分類號(hào): H02K9/06;H02K9/10;H02K1/32;H02K1/16;H02K16/04;H02K5/20;H02K1/2796
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明

1.一種帶內(nèi)置離心風(fēng)機(jī)的自扇冷軸向磁通電機(jī)，其特征在于：采用雙定子/單轉(zhuǎn)子架構(gòu)，冷卻方案采用內(nèi)置離心風(fēng)扇散熱方案；電機(jī)包括非驅(qū)動(dòng)端定子、驅(qū)動(dòng)端定子、轉(zhuǎn)子、出線盒、旋轉(zhuǎn)變壓器；

離心風(fēng)機(jī)集成于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，負(fù)責(zé)排風(fēng)；

其內(nèi)置的離心風(fēng)機(jī)主要實(shí)現(xiàn)兩條風(fēng)路支路流動(dòng)；其中一條風(fēng)路支路，是從非驅(qū)動(dòng)端端蓋上的徑向通風(fēng)槽進(jìn)風(fēng)，流經(jīng)非驅(qū)動(dòng)端端蓋的腰形孔、非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵的通風(fēng)孔進(jìn)入離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部；另一條支路，是從驅(qū)動(dòng)端端蓋上的徑向通風(fēng)槽進(jìn)風(fēng)，流經(jīng)驅(qū)動(dòng)端端蓋的腰形孔、驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵的通風(fēng)孔進(jìn)入離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部；最后兩條風(fēng)支路，在離心風(fēng)機(jī)作用下，從機(jī)殼的通風(fēng)孔排出；

磁路分成兩個(gè)獨(dú)立的支路，其中一個(gè)支路經(jīng)過(guò)非驅(qū)動(dòng)端定子、氣隙、非驅(qū)動(dòng)端磁鋼和非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵；另一個(gè)支路經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)端定子、氣隙、驅(qū)動(dòng)端磁鋼和驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵；兩個(gè)轉(zhuǎn)子背鐵兩側(cè)相同位置的磁鋼充磁方案按N-S-S-N配置；

定子鐵芯的固定采用筋板螺釘固定到端蓋的工藝，代替定子鐵芯端面焊接，使用螺釘擰緊到定子鐵芯端面的傳統(tǒng)工藝；

驅(qū)動(dòng)端端蓋與驅(qū)動(dòng)端蓋板裝配形成徑向通風(fēng)的通道；

所述的帶內(nèi)置離心風(fēng)機(jī)的自扇冷軸向磁通電機(jī)采用雙定子/單轉(zhuǎn)子架構(gòu)，轉(zhuǎn)子(3)位于兩個(gè)非驅(qū)動(dòng)端定子(1)和驅(qū)動(dòng)端定子(2)的中間，通過(guò)第三螺釘(9)、第四螺釘(10)分別將非驅(qū)動(dòng)端定子(1)、驅(qū)動(dòng)端定子(2)和機(jī)殼(6)三者固定，機(jī)殼(6)的圓周面上設(shè)計(jì)有第一通風(fēng)孔(6a)；

出線盒(4)通過(guò)第四螺釘(10)固定到機(jī)殼(6)上，旋轉(zhuǎn)變壓器(5)的定子通過(guò)第二螺釘(8)、固定到非驅(qū)動(dòng)端端蓋(31)上，旋轉(zhuǎn)變壓器(5)的轉(zhuǎn)子通過(guò)第一螺釘(7)固定到主軸(23)上，實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)檢測(cè)；

所述的離心風(fēng)機(jī)集成于轉(zhuǎn)子(3)的內(nèi)部；

非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(21)設(shè)計(jì)第二通風(fēng)孔(21b)和第一葉片(21a)，同理，驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(25)設(shè)計(jì)有第三通風(fēng)孔(25b)和第二葉片(25a)，非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(21)和驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(25)分別起到葉輪前盤和葉輪后盤的作用，第一葉片(21a)和第二葉片(25a)裝配成一體，起到離心風(fēng)機(jī)葉片的作用，電機(jī)主軸(23)帶動(dòng)離心風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，風(fēng)從第二通風(fēng)孔(21b)和第三通風(fēng)孔(25b)進(jìn)風(fēng)，從非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(21)和驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(25)的外圓周甩出；

所述的驅(qū)動(dòng)端定子(2)，結(jié)構(gòu)與非驅(qū)動(dòng)端定子(1)相同，驅(qū)動(dòng)端定子(2)包括定子鐵芯(13)，定子鐵芯(13)由高磁導(dǎo)率、低損耗的硅鋼片卷繞而成，定子鐵芯(13)的定子槽設(shè)計(jì)有矩形凹槽(13a)，使用第五螺釘(16)、第六螺釘(17)、第一筋板(12)將定子鐵芯(13)固定到驅(qū)動(dòng)端端蓋(14)上，驅(qū)動(dòng)端端蓋(14)的一側(cè)端面設(shè)計(jì)有蓋板(15)，目的是規(guī)劃風(fēng)的路徑只能按照徑向通風(fēng)槽方向流動(dòng)，定子鐵芯(13)上纏繞有定子繞組(11)，采用18槽6極或者24槽8極分布繞組設(shè)計(jì)；

所述的驅(qū)動(dòng)端端蓋(14)與非驅(qū)動(dòng)端端蓋(31)相同，端面上設(shè)計(jì)有沿圓周分布的翅片(14b)，相鄰翅片形成第一徑向通風(fēng)槽(14a)，驅(qū)動(dòng)端端蓋(14)內(nèi)圓位置開(kāi)設(shè)有第二筋板(14d)，相鄰筋板之間設(shè)計(jì)有第一腰形孔(14c)；

所述的轉(zhuǎn)子(3)包含轉(zhuǎn)子鐵芯、第一磁鋼(19)、第二磁鋼(26)、非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(21)、驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(25)，其中第一磁鋼(19)位于非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(21)的外側(cè)，第二磁鋼(26)位于驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(25)的外側(cè)，使用第七螺釘(28)、壓板(18)將第一磁鋼(19)壓緊固定到非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(21)上；使用第九螺釘(30)、第二壓板(27)將第二磁鋼(26)壓緊固定到驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(25)上；

非驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(21)、驅(qū)動(dòng)端轉(zhuǎn)子背鐵(25)與主軸(23)通過(guò)花鍵副傳遞扭矩，且使用法蘭(20)、第八螺釘(29)軸向固定，為了降低其渦流損耗，第一磁鋼(19)、第二磁鋼(26)采用徑向分段、圓周斜極設(shè)計(jì)；

非驅(qū)動(dòng)端定子(1)和驅(qū)動(dòng)端定子(2)與轉(zhuǎn)子(3)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)一對(duì)軸承即第一軸承(22)、第二軸承(24)實(shí)現(xiàn)，第一軸承(22)、第二軸承(24)選型為角接觸軸承或者深溝球軸承，位于轉(zhuǎn)子(3)的兩端。