一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，包括轴、轴承、转子铁芯磁极盘、外壳、定子电枢盘和转子固定架，所述定子电枢盘与外壳固定相连，外壳与轴承相连，轴承套在轴上，转子铁芯磁极盘包括多块铁芯块和相同数量的永磁体，铁芯块和永磁体的磁极间隔排列，永磁体的磁极方向均为朝向铁芯块方向或者离开铁芯块方向。本实用新型专利技术中因转子永磁体的磁极切向布置，磁钢发出的磁通面积大，可以在气隙形成高的磁通密度，在不增加转子铁芯磁极盘径向尺寸的条件下，在轴向方向加长永磁体磁钢尺寸以及相应的转子铁芯块轴向长度，进一步提高气隙磁通密度，进而提高了电机的转矩密度和功率密度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电机，具体是一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机。
技术介绍
现有技术的轴向磁场盘式永磁同步电机，因其功率密度高、重量轻、体积小，被越来越多地得到应用，如应用于新能源汽车牵引电机。在这种现有电机结构中，转子磁钢布置大多采用表贴式磁钢结构轴向磁场，但这种表贴式轴向磁场结构，还存在如下缺点：第一，为了提高气隙磁通密度，要增加表贴磁钢的厚度，且往往增加厚度较多，气隙磁通密度提升不多，这样磁钢的利用率有所下降第二，表贴式轴向磁场结构电机的惯量较大，在有些应用场合，既要力矩大，需要径向尺寸放大，又要惯量控制在一定范围内，两者会发生矛盾，应用受到限制；第三，表贴式轴向磁场结构电机，因其定子与转子为很薄的盘式形状，大功率电机的径向尺寸很大，而定子与转子之间的气隙不允许增大太多的情况下，当转子旋转，因存在偏摆，容易造成转子与定子相擦，因而工艺保证措施比较困难，这限制了表贴式轴向磁场电机在大功率上的实际应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，包括轴、轴承、转子铁芯磁极盘、外壳、定子电枢盘和转子固定架，所述定子电枢盘包括定子铁芯和定子绕线组，定子电枢盘与外壳固定相连，外壳与轴承相连，轴承套在轴上，转子铁芯磁极盘包括多块铁芯块和相同数量的永磁体，铁芯块和永磁体的磁极间隔排列并且相互间隔粘接在一起，永磁体的磁极方向均为朝向铁芯块方向或者离开铁芯块方向，转子铁芯磁极盘外部采用转子固定架固定并且转子铁芯磁极盘安装在外壳内部，转子固定架采用非导磁材料制作。作为本技术进一步的方案：铁芯块和定子铁芯均采用硅钢片叠压形成或者采用整块导磁铁制作。作为本技术进一步的方案：转子固定架采用非导磁不锈钢材料制作。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术提供的切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，因转子永磁体的磁极切向布置，磁钢发出的磁通面积大，可以在气隙形成高的磁通密度，可以在不增加转子铁芯磁极盘径向尺寸的条件下，在轴向方向加长永磁体磁钢尺寸以及相应的转子铁芯块轴向长度，进一步提高气隙磁通密度，进而提高了电机的转矩密度和功率密度；由于该电机的高功率密度、高转矩密度、高效率特性和宽调速范围，特别适合应用于电动汽车驱动等领域，应用前景广阔。附图说明图1为切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机的实施例1的纵向剖面图。图2为切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机的实施例1中转子铁芯磁极盘发出磁通的的磁路路径示意图。图3为切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机的实施例1中转子铁芯磁极盘的结构示意图。图4为切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机的实施例2的纵向剖面图。图5为切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机的实施例3的纵向剖面图。其中：1-轴，2-轴承，4-转子铁芯磁极盘，41-铁芯块，42-永磁体，5-外壳，6-定子电枢盘，7-转子固定架。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1请参阅图1-3，一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，包括轴1、轴承2、两个转子铁芯磁极盘4、外壳5、一个定子电枢盘6和两个转子固定架7，所述定子电枢盘6包括定子铁芯和定子绕线组，定子电枢盘6与外壳5固定相连，外壳5与轴承2相连，轴承2套在轴1上，转子铁芯磁极盘4包括多块铁芯块41和相同数量的永磁体42，铁芯块41和永磁体42的磁极间隔排列并且相互间隔粘接在一起，永磁体42的磁极方向均为朝向铁芯块41方向或者离开铁芯块41方向，转子铁芯磁极盘4外部采用转子固定架7固定并且转子铁芯磁极盘4安装在外壳5内部，转子固定架7采用非导磁材料制作，铁芯块41和定子铁芯均采用硅钢片叠压形成或者采用整块导磁铁制作。实施例2请参阅图4，一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，包括轴1、轴承2、一个转子铁芯磁极盘4、外壳5、一个定子电枢盘6和一个转子固定架7，所述定子电枢盘6包括定子铁芯和定子绕线组，定子电枢盘6与外壳5固定相连，外壳5与轴承2相连，轴承2套在轴1上，转子铁芯磁极盘4包括多块铁芯块41和相同数量的永磁体42，铁芯块41和永磁体42的磁极间隔排列并且相互间隔粘接在一起，永磁体42的磁极方向均为朝向铁芯块41方向或者离开铁芯块41方向，转子铁芯磁极盘4外部采用转子固定架7固定并且转子铁芯磁极盘4安装在外壳5内部，转子固定架7采用非导磁不锈钢材料制作，铁芯块41和定子铁芯均采用硅钢片叠压形成或者采用整块导磁铁制作。实施例3请参阅图5，一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，包括轴1、轴承2、一个转子铁芯磁极盘4、外壳5、两个定子电枢盘6和一个转子固定架7，所述定子电枢盘6包括定子铁芯和定子绕线组，定子电枢盘6与外壳5固定相连，外壳5与轴承2相连，轴承2套在轴1上，转子铁芯磁极盘4包括多块铁芯块41和相同数量的永磁体42，铁芯块41和永磁体42的磁极间隔排列并且相互间隔粘接在一起，永磁体42的磁极方向均为朝向铁芯块41方向或者离开铁芯块41方向，转子铁芯磁极盘4外部采用转子固定架7固定并且转子铁芯磁极盘4安装在外壳5内部，转子固定架7采用非导磁不锈钢材料制作，铁芯块41和定子铁芯均采用硅钢片叠压形成或者采用整块导磁铁制作。转子固定架7可以固定转子铁芯磁极盘4，在电机径向尺寸不变的情况下，通过调节切向转子铁芯磁极盘4的轴向长度，可以调节转子铁芯磁极盘4发出磁通的面积，从而可以调节转子与定子之间气隙的磁通密度，现有技术表贴式结构轴向磁场永磁盘式电机的气隙磁密一般在0.8特斯拉左右，而采用本技术切向磁钢布置的气隙的磁通密度可以轻松地调节到1.0特斯拉，从而提升了电机的能量密度、转矩密度以及功率密度。在轴向磁场电机优点得到保持的情况下，该电机能够灵活调节径向尺寸与轴向尺寸，从而适应需要大力矩和惯量较小的应用场合；该电机可以使得轴向磁场永磁电机的功率范围，能拓展到很高的功率应用范围。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，其特征在于，包括轴、轴承、转子铁芯磁极盘、外壳、定子电枢盘和转子固定架，所述定子电枢盘包括定子铁芯和定子绕线组，定子电枢盘与外壳固定相连，外壳与轴承相连，轴承套在轴上，转子铁芯磁极盘包括多块铁芯块和相同数量的永磁体，铁芯块和永磁体的磁极间隔排列并且相互间隔粘接在一起，永磁体的磁极方向均为朝向铁芯块方向或者离开铁芯块方向，转子铁芯磁极盘外部采用转子固定架固定并且转子铁芯磁极盘安装在外壳内部，转子固定架采用非导磁材料制作。

【技术特征摘要】
1.一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，其特征在于，包括轴、轴承、转子铁芯磁极盘、外壳、定子电枢盘和转子固定架，所述定子电枢盘包括定子铁芯和定子绕线组，定子电枢盘与外壳固定相连，外壳与轴承相连，轴承套在轴上，转子铁芯磁极盘包括多块铁芯块和相同数量的永磁体，铁芯块和永磁体的磁极间隔排列并且相互间隔粘接在一起，永磁体的磁极方向均为朝向铁芯块方向或者离开铁芯块方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶骏，郁薇英，
申请(专利权)人：上海富田电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31