一种碟式双气隙外转子无铁芯电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种碟式双气隙外转子无铁芯电机，包括外转子组件和内定子组件，外转子组件包括壳体、位于壳体内的至少一对碟形磁轭和安装于成对碟形磁轭相对面上的若干永磁体；内定子组件包括电机轴和位于电机轴上的至少一个碟形无铁芯线圈，碟形无铁芯线圈的个数与碟形磁轭的对数相同，一对碟形磁轭相对面上的永磁体之间设置有一个碟形无铁芯线圈；电机包括真空超导模块，真空超导模块包括绕制碟形无铁芯线圈的空心导线和空心导线连接的聚热包，空心导线和聚热包内灌注有超导液。无铁芯线圈的热量瞬间传递给聚热包,可被迅速降温，散热效率高，本实用新型专利技术的散热方式能够满足无铁芯线圈的散热需求。

【技术实现步骤摘要】
一种碟式双气隙外转子无铁芯电机
本技术涉及电机
，具体地说，是涉及一种碟式双气隙外转子无铁芯电机。
技术介绍
随着世界范围内能源的日益匮乏，能源的有效利用越来越得到重视，而发电机和电动机是当代能源设备发展的重中之重，节能环保是急需解决的关键问题。异步电机、励磁同步电机是目前最通用的电机，他们都是双铁损耗，铜损耗，实际效率只有60-70%，能耗比较高。永磁同步电机比上两款电机效率和节能方面稍好一些，但还是不理想，具有铜损和铁损双损耗，还有很大的永磁磁阻，表面上看来是永磁体与铁芯结构会比较节能，但是定子和转子之间产生的永磁磁阻又将节能电力给损耗掉了，更不用说实现直驱了。无铁芯电机的发展是目前最节能的电机技术,它的结构只有铜损耗。无铁芯电机和以上其他电机相比较效率很高，但是目前应用较少，关键问题是电机的冷却问题无法解决,阻碍着无铁芯电机的应用。特别是双气隙无铁芯电机，定子绕组被双转子夹在中间，给电机散热带来非常高的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种碟式双气隙外转子无铁芯电机，解决了现有无铁芯电机冷却的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现：一种碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述电机包括外转子组件和内定子组件，所述外转子组件包括壳体、位于所述壳体内的至少一对碟形磁轭和安装于成对碟形磁轭相对面上的若干永磁体；所述内定子组件包括电机轴和位于所述电机轴上的至少一个碟形无铁芯线圈，所述碟形无铁芯线圈的个数与所述碟形磁轭的对数相同，所述一对碟形磁轭相对面上的永磁体之间设置有一个所述碟形无铁芯线圈；所述电机包括真空超导模块，所述真空超导模块包括绕制所述碟形无铁芯线圈的空心导线和所述空心导线连接的聚热包，所述空心导线和聚热包内灌注有超导液。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述电机包括用于对所述真空超导模块进行冷却的冷却器，所述冷却器内设置有水流通道。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述电机轴包括中空腔体，所述冷却器位于所述中空腔体内，所述真空超导模块的热量通过所述电机轴传递至所述冷却器。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述无铁芯线圈为圆环形，所述聚热包位于所述无铁芯线圈的内缘，靠近或接触所述电机轴；所述电机轴上设置有用于安装所述无铁芯线圈和聚热包的聚热包室。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述冷却器为圆筒形，所述冷却器贴覆在所述电机轴的内壁上，所述冷却器上连接有与所述水流通道连通的进水管和出水管，所述进水管和出水管通过所述中空腔体引出。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述冷却器为圆筒形，套装于所述电机轴上，所述真空超导模块的热量传递至所述冷却器。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述电机轴具有中空腔体，所述电机轴上设置有通孔，所述冷却器上连接有与所述水流通道连通的进水管和出水管，所述进水管和出水管通过所述通孔后从所述中空腔体中引出。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述无铁芯线圈为圆环形，所述聚热包位于所述无铁芯线圈的内缘，靠近或接触所述冷却器，所述冷却器上设置有用于安装所述无铁芯线圈和聚热包的聚热包室。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述电机包括液冷系统，所述液冷系统包括水流通道、控制器、温度传感器、冷媒循环泵、冷媒循环管路和散热器；所述冷媒循环管路与所述水流通道连通，所述温度传感器用于检测所述无铁芯线圈的温度并发送至所述控制器，所述控制器用于输出控制信号至所述冷媒循环泵和散热器。如上所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，所述碟形磁轭上均设置有若干与所述电机轴同轴的转子导磁环，所述导磁环的径向上设置有若干导磁条，所述转子导磁环和导磁条形成若干网格，所述永磁体位于所述碟形磁轭的网格内，且所述永磁体的磁极在同一径向上相同在同一周向上交替分布；所述内定子组件包括定子导磁环，所述无铁芯线圈绕制在所述定子导磁环上，所述定子导磁环与所述与转子导磁环的位置相对。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是：本技术无铁芯电机包括真空超导模块，真空超导模块包括绕制碟形无铁芯线圈的空心导线和与空心导线连通的聚热包，空心导线和聚热包内灌注有超导液，电机在工作时，线圈通过电流产生的热量直接通过超导液导给聚热包，无铁芯线圈的热量瞬间传递给聚热包,无铁芯线圈的热量只剩下很微小的热量。因而，无铁芯线圈的产生的热量可被迅速降温，散热效率高，本技术的散热方式能够满足无铁芯线圈的散热需求。本技术电机大大缩小了体积,减少了重量,完全无磁阻、效率高、扭矩大、过载力强、体积小、重量轻。本技术与现有技术相比省去了100%的锡钢片，省去了30-40%铜材，装配无磁力干扰。在机械应用上，可以省去了齿轮箱结构，完全实现直驱。本技术大大简化了机械结构，电机的效率提高到98%以上。可用在航天、船舶、潜艇、工业设备、新能源汽车、风力发电、温差发电等领域。结合附图阅读本技术实施方式的详细描述后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1为本技术具体实施例电机的剖视图。图2为本技术具体实施例电机的分解图。图3为本技术具体实施例无铁芯线圈的示意图。图4为本技术具体实施例永磁体与转子导磁环的示意图。图5为本技术具体实施例冷却器的剖视图。图6为本技术具体实施例水流通道内的水流方向示意图。图7为本技术具体实施例真空超导模块部分的示意图。图8为本技术具体实施例液冷系统的原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式进行详细地描述。如图1-3所示，本实施例提出了一种碟式双气隙外转子无铁芯电机，本实施例以电机为轮毂电机为例进行说明，电机包括内定子组件和外转子组件。所谓的外转子，是指内定子组件的电机轴是固定位置，整个内定子组件处于固定位置，外转子组件的壳体是可以转动的，整个外转子组件是可以转动的。外转子组件包括壳体101、位于壳体101内的至少一对碟形磁轭102和安装于成对碟形磁轭相对面上的若干永磁体103。本实施例包括位于壳体101内的4个碟形磁轭102，相邻两个碟形磁轭102形成一对，4个碟形磁轭102形成3对，每对碟形磁轭102的相对面上均安装有若干永磁体103，且每对碟形磁轭102的相对面上永磁体103中，N极与S极相对，S极与N极相对。并且，同一磁轭102上的永磁体103的磁极在同一径向上相同，即在同一径向上均为N极或均为S极，在同一周向上N极和S极交替分布。内定子组件包括电机轴201和位于电机轴201上的至少一个碟形无铁芯线圈202。碟形无铁芯线圈202的个数与碟形磁轭102的对数相同，其中，碟形无铁芯线圈202安装于电机轴201上，一对磁轭102相对面的永磁体103之间设置有一个碟形无铁芯线圈202。一个碟形无铁芯线圈202与两个碟形磁轭102上的永磁体103相对，一个碟形无铁芯线圈202与两个碟形磁轭102和其上的永磁体103组成一组结构的发电或电动模块，一个电机可包括多组发电或电动模块。电机轴201与壳体101之间通过轴承3连接，电机轴201和壳体101之间通过轴承3实现相对转动。电机轴201和无铁芯线圈202同步与壳体101发生相对转动，也即永磁体103与无铁芯线圈202相对转动时，无铁芯线圈2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碟式双气隙外转子无铁芯电机，其特征在于，所述电机包括外转子组件和内定子组件，所述外转子组件包括壳体、位于所述壳体内的至少一对碟形磁轭和安装于成对碟形磁轭相对面上的若干永磁体；所述内定子组件包括电机轴和位于所述电机轴上的至少一个碟形无铁芯线圈，所述碟形无铁芯线圈的个数与所述碟形磁轭的对数相同，所述一对碟形磁轭相对面上的永磁体之间设置有一个所述碟形无铁芯线圈；所述电机包括真空超导模块，所述真空超导模块包括绕制所述碟形无铁芯线圈的空心导线和所述空心导线连接的聚热包，所述空心导线和聚热包内灌注有超导液。

【技术特征摘要】
1.一种碟式双气隙外转子无铁芯电机，其特征在于，所述电机包括外转子组件和内定子组件，所述外转子组件包括壳体、位于所述壳体内的至少一对碟形磁轭和安装于成对碟形磁轭相对面上的若干永磁体；所述内定子组件包括电机轴和位于所述电机轴上的至少一个碟形无铁芯线圈，所述碟形无铁芯线圈的个数与所述碟形磁轭的对数相同，所述一对碟形磁轭相对面上的永磁体之间设置有一个所述碟形无铁芯线圈；所述电机包括真空超导模块，所述真空超导模块包括绕制所述碟形无铁芯线圈的空心导线和所述空心导线连接的聚热包，所述空心导线和聚热包内灌注有超导液。2.根据权利要求1所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，其特征在于，所述电机包括用于对所述真空超导模块进行冷却的冷却器，所述冷却器内设置有水流通道。3.根据权利要求2所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，其特征在于，所述电机轴包括中空腔体，所述冷却器位于所述中空腔体内，所述真空超导模块的热量通过所述电机轴传递至所述冷却器。4.根据权利要求3所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，其特征在于，所述无铁芯线圈为圆环形，所述聚热包位于所述无铁芯线圈的内缘，靠近或接触所述电机轴。5.根据权利要求3所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，其特征在于，所述冷却器为圆筒形，所述冷却器贴覆在所述电机轴的内壁上，所述冷却器上连接有与所述水流通道连通的进水管和出水管，所述进水管和出水管通过所述中空腔体引出。6.根据权利要求2所述的碟式双气隙外转子无铁芯电机，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜春辉，姜志敏，姜志深，
申请(专利权)人：姜春辉，姜志敏，姜志深，
类型：新型
国别省市：山东,37