[發明專利]一種高功率密度永磁同步電機

在審

• 申請號: 202110693549.3
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113300538A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 楊榮江;潘小川;葛紅巖;陳真
• 申請（專利權）人: 貴州航天林泉電機有限公司
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19;H02K3/24;H02K1/20;H02K5/04;H02K5/10;H02K5/22;H02K1/27;H02K1/28
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 宋妍麗

本發明提供了一種高功率密度永磁同步電機，包括電樞；所述電樞裝在機殼內，機殼前端開口并連通至機殼后端端蓋上開口使得液冷介質可穿過電樞和機殼，機殼內固定有鐵芯，鐵芯上繞有多組繞組構成電樞，電樞內圈套裝有轉子組件。本發明能夠實現定子、轉子輕量化設計，從而提升電機的功率密度，實現電機功率密度達標，轉子結構是應用磁鋼Halbach陣列結構，還解決了磁鋼分段及粘接難題；對后續的產品設計有較好的指導作用。

技術領域

本發明涉及一種高功率密度永磁同步電機，屬于電機技術領域。

背景技術

電動燃油泵由泵體、永磁同步電機和殼體組成，其作用是連續不斷地把燃油從油箱吸出,給燃油系統提供規定壓力和流量燃油的裝置，廣泛應用于各類型發動機燃油系統，基于電動燃油泵的功能可知永磁同步電動機的性能直接影響電動燃油泵的工作性能。隨著電動機燃油泵技術的發展，高功率密度永磁同步電機將成為小型化、輕量化發展的必然趨勢。為提高永磁同步電機功率密度，需要對電動機進行輕量化設計。

永磁同步電動機主要由定子、轉子、端蓋組成，輕量化設計主要是對定子、轉子結構進行輕量化設計。定子輕量化設計方向是提高電機的熱負荷，途徑就是對繞組、鐵芯進行冷卻設計。電機冷卻方式常用的有介質冷卻、風冷、自然冷卻三種方式，由于介質冷卻能夠充分的對電機進行熱交換，多采用電機外殼冷卻介質管路方式實現電機冷卻。該冷卻方式是將電機繞組及鐵芯產生的熱通過鐵芯傳導到機殼再通過機殼冷卻管路介質帶走熱量，但這種方式熱交換速率較低，不適應高功率密度電機應用場合。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種高功率密度永磁同步電機，該高功率密度永磁同步電機能實現熱交換快速將熱量帶走，從而達到提升電機功率密度設計的目的，并且有效實現轉子輕量化設計，從而實現高功率密度電機設計。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種高功率密度永磁同步電機，包括電樞；所述電樞裝在機殼內，機殼前端開口并連通至機殼后端端蓋上開口使得液冷介質可穿過電樞和機殼，機殼內固定有鐵芯，鐵芯上繞有多組繞組構成電樞，電樞內圈套裝有轉子組件。

所述機殼內壁上有前后向槽狀空隙，鐵芯上的多組繞組之間有空隙，鐵芯內壁和轉子組件之間有空隙。

所述機殼外壁后端有O型密封圈密封于機殼和端蓋之間。

所述機殼后端端蓋開口處有接線端子引出，接線端子引出位置焊接密封。

所述鐵芯內圈位置有隔油環，隔油環通過插入式密封圈密封；插入式密封圈采用氟醚橡膠制作。

所述插入式密封圈分別安裝于鐵芯兩端位置，并內嵌至機殼和端蓋中。

所述轉子組件裝在軸上，轉子組件由磁軛組成，磁軛上環周交錯固定第一磁鋼和第二磁鋼，其中第一磁鋼磁向沿磁軛徑向分布、第二磁鋼磁向沿磁軛周向分布。

所述第一磁鋼和第二磁鋼呈Halbach陣列分布。

所述第一磁鋼和第二磁鋼以兩次分別粘接固定。

所述轉子組件上套裝有碳纖維護套；第一磁鋼和第二磁鋼沿軸向多分層固定，每兩層之間有絕緣薄膜；轉子組件端部由內至外依次裝有擋板、止動墊圈、鎖緊螺母；轉子組件上還固定有平行于轉子組件軸向的鍵。

本發明的有益效果在于：能夠實現定子、轉子輕量化設計，從而提升電機的功率密度，實現電機功率密度達標，轉子結構是應用磁鋼Halbach陣列結構，還解決了磁鋼分段及粘接難題；對后續的產品設計有較好的指導作用。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的剖視圖；

圖3是圖1中插入式密封圈的安裝示意圖；