一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机制造技术

本发明专利技术提供了一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机，包括定子、转子，所述定子包括定子轴、定子铁芯和成型线圈，所述转子包括转子铁芯和后端盖，所述转子铁芯为圆筒状，所述转子铁芯包括筒底部和筒身部，所述后端盖与所述筒身部相对接形成安装腔体，所述定子位于所述安装腔体内，所述定子轴上分别设有第一轴承和第二轴承，所述筒底部通过所述第一轴承与所述定子轴旋转连接，所述筒底部的内底面上设有形成轴向磁路的第一轴向磁瓦，所述筒身部的内侧面上设有形成径向磁路的径向磁瓦，所述后端盖的内端面上设有形成轴线磁路的第二轴向磁瓦。本发明专利技术的有益效果是：形成了径向磁路与横向磁路结合的混合磁路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机，尤其涉及一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机。
技术介绍
目前，汽车驱动电机和交流伺服电机行业大多采用径向磁路结构，少数汽车驱动电机开始尝试采用横向磁路盘式电机来提升电机的功率密度。国外先进企业如英国YASA，采用无铁心横向磁通盘式永磁电机技术，大幅度提高了电机功率密度，但其结构和工艺复杂、生产效率低，材料和制造成本高，难以大批量生产。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机。本专利技术提供了一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机，包括定子和设置在所述定子上的转子，所述定子包括定子轴、设置在所述定子轴上的定子铁芯和设置在所述定子铁芯上的成型线圈，所述转子包括转子铁芯和后端盖，所述转子铁芯为圆筒状，所述转子铁芯包括筒底部和筒身部，所述后端盖与所述筒身部相对接形成安装腔体，所述定子位于所述安装腔体内，所述定子轴上分别设有第一轴承和第二轴承，所述筒底部通过所述第一轴承与所述定子轴旋转连接，所述后端盖通过所述第二轴承与所述定子轴旋转连接，所述筒底部的内底面上设有形成轴向磁路的第一轴向磁瓦，所述筒身部的内侧面上设有形成径向磁路的径向磁瓦，所述后端盖的内端面上设有形成轴线磁路的第二轴向磁瓦。作为本专利技术的进一步改进，所述径向磁瓦至少有三个并绕所述筒身部的中心轴线呈圆形布置。作为本专利技术的进一步改进，所述第一轴向磁瓦至少有三个并绕所述筒底部的圆心呈圆形布置，所述第二轴向磁瓦至少有三个并绕所述后端盖的圆心呈圆形布置。作为本专利技术的进一步改进，所述定子铁芯为磁姆材料铸造而成。作为本专利技术的进一步改进，所述定子铁芯上设有线圈凹槽，所述成型线圈固定在所述线圈凹槽内。作为本专利技术的进一步改进，所述成型线圈为扁铜线或者圆铜线。作为本专利技术的进一步改进，所述径向磁瓦、第一轴向磁瓦、第二轴向磁瓦均为钕铁硼永磁体。作为本专利技术的进一步改进，所述径向磁瓦粘贴在所述筒身部上，所述第一轴向磁瓦粘贴在所述筒底部上，所述第二轴向磁瓦粘贴在所述后端盖上。作为本专利技术的进一步改进，所述定子铁芯的内径上设有螺旋水道。本专利技术的有益效果是：通过上述方案，形成了径向磁路与横向磁路结合的混合磁路，结构简单，成本低，适合大批量生产。附图说明图1是本专利技术一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机的定子的主视图。图2是本专利技术一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机的定子的左视图。图3是本专利技术一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机的转子铁芯的主视图。图4是本专利技术一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机的转子铁芯的左视图。图5是本专利技术一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机的后端盖的主视图。图6是本专利技术一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机的后端盖的左视图。图7本专利技术一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机的剖视图。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本专利技术进一步说明。图1至图7中的附图标号为：定子轴1；定子铁芯2；成型线圈3；转子铁芯4；第一轴向磁瓦5；径向磁瓦6；后端盖7；第二轴向磁瓦8；第一轴承9；第二轴承10；螺旋水道11。如图1至图7所示，一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机，包括定子和设置在所述定子上的转子，所述定子包括定子轴1、设置在所述定子轴1上的定子铁芯2和设置在所述定子铁芯2上的成型线圈3，所述转子包括转子铁芯4和后端盖7，所述转子铁芯4为圆筒状，所述转子铁芯4包括筒底部41和筒身部42，所述后端盖7与所述筒身部72相对接形成安装腔体，所述定子位于所述安装腔体内，所述定子轴1上分别设有第一轴承9和第二轴承10，所述筒底部41通过所述第一轴承9与所述定子轴1旋转连接，所述后端盖7通过所述第二轴承10与所述定子轴1旋转连接，所述筒底部41的内底面上设有形成轴向磁路的第一轴向磁瓦5，所述筒身部42的内侧面上设有形成径向磁路的径向磁瓦6，所述后端盖7的内端面上设有形成轴线磁路的第二轴向磁瓦8。由于三条磁路同步旋转切割该绕组，因此在三条磁路在该绕组中产生的反电动势同相位叠加，共同与输入电流产生作用，产生同步转矩。这样，一套绕组可同时为外圈径向磁路和侧面两个横向磁路提供电枢磁场，不但节省了各方向磁路绕组的端部材料重量和空间，而且减少了绕组中产生的电阻损耗，提高了电机效率和功率密度，降低了生产材料和工艺成本。如图1至图7所示，所述径向磁瓦6至少有三个并绕所述筒身部42的中心轴线呈圆形布置。如图1至图7所示，所述第一轴向磁瓦5至少有三个并绕所述筒底部41的圆心呈圆形布置，所述第二轴向磁瓦8至少有三个并绕所述后端盖7的圆心呈圆形布置。如图1至图7所示，所述定子铁芯2为SMC磁姆材料铸造而成，可将横向、径向定子齿槽及冷却水道一起铸造成型，SMC磁姆铁心材料：该材料是以高纯度的铁粉为主要原料，将粉末颗粒表面进行绝缘化处理，运用粉末冶金技术经压制成形，热处理后所制备出的一类新型软磁材料，具有较低的高频涡流损耗、较高的饱和磁感应强度，可以加工成复杂的3D结构产品。因为SMC磁姆材料定子铁心为一体结构(普通电机定子铁心大多为硅钢片叠装而成，片层间有缝隙)，不易渗水，所以其内径可直接铸出或者加工出螺旋水道，冷却回路制造工序简单可靠，而且一套冷却回路可同时为径向和横向三个面的绕组提供冷却。定子铁心入轴后可采用整体灌封工艺，提高导热性和防护性，使定子温度分布更加均匀。如图1至图7所示，所述定子铁芯2上设有线圈凹槽，所述成型线圈3内嵌在所述线圈凹槽内。如图1至图7所示，所述成型线圈3为漆包扁铜线或者漆包圆铜线，漆包铜线：该材料是绕组线的一个主要品种，由导体和绝缘层两部组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆，烘焙而成，广泛用于电机和变压器绕组制作。如图1至图7所示，所述径向磁瓦6、第一轴向磁瓦5、第二轴向磁瓦8均为钕铁硼永磁体，钕铁硼永磁材料：该材料作为稀土永磁材料发展的最新结果，由于其优异的磁性能而被称为“磁王”。钕铁硼永磁材料是镨钕金属，硼铁等的合金，又称磁钢，具有极高的磁能积和矫顽力，同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，使用该材料制成的永磁电机相比传统电机，功率密度大大提升。如图1至图7所示，所述径向磁瓦6粘贴在所述筒身部42上，所述第一轴向磁瓦5粘贴在所述筒底部41上，所述第二轴向磁瓦8粘贴在所述后端盖7上。如图1至图7所示，所述定子铁芯2的内径上设有螺旋水道11。本专利技术提供的一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机，采用SMC磁姆材料压铸成异形定子铁心结构，巧妙地将轴向磁路和径向磁路结合在一起，共用一套绕组；并利用SMC磁姆材料的可塑性和良好的加工特性，在各磁路之间形成一条螺旋水路11，可有效地为三条磁路提供冷却，极致化地利用了电机内部空间，大大提高了电机功率密度。本专利技术提供的一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机，在大大提高转子磁通的前提下，定子绕组电阻值、重量和端部占用空间得到有效控制，极致化地利用了电机内部立体空间。另外，这种定子中空结构也减小了电机重量，从而大大提高了电机的功率密度。集中、高效的冷却回路克服了外转子电机定子散热困难的问题。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机，其特征在于：包括定子和设置在所述定子上的转子，所述定子包括定子轴、设置在所述定子轴上的定子铁芯和设置在所述定子铁芯上的成型线圈，所述转子包括转子铁芯和后端盖，所述转子铁芯为圆筒状，所述转子铁芯包括筒底部和筒身部，所述后端盖与所述筒身部相对接形成安装腔体，所述定子位于所述安装腔体内，所述定子轴上分别设有第一轴承和第二轴承，所述筒底部通过所述第一轴承与所述定子轴旋转连接，所述后端盖通过所述第二轴承与所述定子轴旋转连接，所述筒底部的内底面上设有形成轴向磁路的第一轴向磁瓦，所述筒身部的内侧面上设有形成径向磁路的径向磁瓦，所述后端盖的内端面上设有形成轴线磁路的第二轴向磁瓦。

【技术特征摘要】
2016.08.23 CN 20161070932411.一种径向与横向磁路结合的混合磁路电机，其特征在于：包括定子和设置在所述定子上的转子，所述定子包括定子轴、设置在所述定子轴上的定子铁芯和设置在所述定子铁芯上的成型线圈，所述转子包括转子铁芯和后端盖，所述转子铁芯为圆筒状，所述转子铁芯包括筒底部和筒身部，所述后端盖与所述筒身部相对接形成安装腔体，所述定子位于所述安装腔体内，所述定子轴上分别设有第一轴承和第二轴承，所述筒底部通过所述第一轴承与所述定子轴旋转连接，所述后端盖通过所述第二轴承与所述定子轴旋转连接，所述筒底部的内底面上设有形成轴向磁路的第一轴向磁瓦，所述筒身部的内侧面上设有形成径向磁路的径向磁瓦，所述后端盖的内端面上设有形成轴线磁路的第二轴向磁瓦。2.根据权利要求1所述的径向与横向磁路结合的混合磁路电机，其特征在于：所述径向磁瓦至少有三个并绕所述筒身部的中心轴线呈圆形布置。3.根据权利要求1所述的径向与横向磁路结...

【专利技术属性】
技术研发人员：官志峰，张鹏，李中耀，黄昌成，李顺全，
申请(专利权)人：深圳市正宇电动汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44