一种轴向磁通三相异步电机制造技术

本发明专利技术公开了一种轴向磁通三相异步电机，其采用双定子‑单转子的拓扑结构，定子结构位于转子结构两侧，转子在中间，所述定子绕组垂直于转轴产生轴向磁通；电机的机壳内部设置有冷却水道，所述冷却水道采用端盖径向螺旋水道和机壳轴向水道相结合的冷却方式，所述转轴采用中空轴减轻电机重量。本发明专利技术能够提高转子结构的散热能力，抑制温升对转子参数的影响，保证电机良好的控制性能；相比传统径向磁通异步电机，该电机结构紧凑，体积更小，具有更小的转矩脉动，电机用铜量更少，轴向尺寸短，为传动系统设计预留了更多的空间，可用于替代轴向空间受限的径向磁通异步电机。

An axial flux three-phase asynchronous motor

【技术实现步骤摘要】
一种轴向磁通三相异步电机
本专利技术涉及新能源汽车
，特别是一种轴向磁通三相异步电机。
技术介绍
传统的三相异步电机多为径向磁通电机，径向磁通异步电机转子散热困难，且转子参数受温升影响大，影响矢量控制的精度和速度，使得其固有的优点不能充分发挥，因此需要在传统径向磁通异步电机当中加入冷却装置，在采用常规径向磁通异步电机的情况下，增强电机的散热程度。传统的三相异步电机存在的另一个不足点，即体积较大。现阶段新能源汽车市场竞争激烈，车载空间有限，径向磁通异步电机电机在轴向尺寸设计空间受限的情况下设计难度大，所以也限制了三相鼠笼式异步电机在新能源汽车行业的发展。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于传统三相鼠笼式异步电机中存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术其中的一个目的是提供一种轴向磁通三相异步电机，其有效解决了传统三相鼠笼式异步电机散热性差、体积大的缺点，本电机在设计上可充分利用轴向和径向空间，设计余量更大，更适用于轴向空间受限的新能源汽车牵引场合。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种轴向磁通三相异步电机，其包括机壳，其内部具有容置空间；转轴，所述转轴的一端沿轴向插入所述容置空间内，另一端穿出所述机壳；转子，固定于所述转轴上，并能够与所述转轴一同进行旋转；以及，定子，所述容置空间内固定有一对定子，所述定子沿轴向对称设置于所述转子的两侧，并将所述转子夹在中间。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：所述定子采用分数槽绕组，定子每极每相槽数为分数不可约的真分数。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：所述转子的外侧面上具有转子槽，所述定子的内侧面上具有定子槽，所述定子槽和转子槽数采用远槽配合抑制电机的电磁振动和电磁噪声。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：所述机壳包括筒壁以及分别盖合在所述筒壁两端的前端盖和后端盖，三者共同围合成内部的容置空间；所述前端盖可拆卸式安装在所述筒壁的前端，所述后端盖可拆卸式安装在所述筒壁的后端。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：所述机壳的壳体内部还分布有冷却水道，所述冷却水道包括嵌在所述前端盖内的第一径向水道以及嵌在所述筒壁内并与所述第一径向水道的两端形成连通的一对第一轴向水道；所述筒壁的外侧壁上固定有分别对应于两个所述第一轴向水道的第一水嘴和第二水嘴。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：所述冷却水道包括嵌在所述后端盖内的第二径向水道以及嵌在所述筒壁内并与所述第二径向水道的两端形成连通的一对第二轴向水道；所述筒壁的外侧壁上固定有分别对应于两个所述第二径向水道的第三水嘴和第四水嘴。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：所述后端盖的内侧面上具有连接端，所述连接端的内部具有输液通道，所述输液通道的外端连接有第五水嘴；所述连接端上还具有与所述输液通道连通的轴向插口，所述后端盖的外侧面上固定有与所述轴向插口正对的第六水嘴；所述转轴的内部具有空心腔室，且内端开口，所述转轴的内端插入所述轴向插口内，并与所述第六水嘴正对，所述转轴内的空心腔室与所述输液通道连通。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：还包括冷却管，其内部具有两端通透的管体通道；所述冷却管的一端与所述第六水嘴的内端进行连接，另一端插入所述转轴内的空心腔室中，使得所述管体通道与所述第六水嘴以及所述转轴内的空心腔室均连通。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：所述冷却管的管壁上分布有穿孔。作为本专利技术所述轴向磁通三相异步电机的一种优选方案，其中：所述转轴的两端均通过轴承分别与所述前端盖以及后端盖进行连接，所述转轴内端的外侧壁与所述轴向插口之间设置有密封圈。与现有的三相鼠笼式异步电动机结构相比，本结构的有益效果在于：1、本电机具有轴向尺寸紧凑，转矩密度和功率高，散热好等特点，适用于轴向空间受限的车型。2、电机采用端盖径向螺旋水道和机壳轴向水道相结合的水冷结构，保证电机定子结构和轴承的充分冷却。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为轴向磁通三相异步电机的内部结构图。图2为一对定子的结构图。图3为转子的正视图。图4为轴向磁通三相异步电机的外部结构图。图5为轴向磁通三相异步电机的剖面图及其布局结构详图。图6为前端盖的纵向剖面图及其横向剖面图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。参照图1～6，为本专利技术的一个实施例，该实施例提供了一种轴向磁通三相异步电机，该电机为夹心定子结构，即：该电机采用双定子-单转子的拓扑结构，两侧为定子，中间为转子，两个定子和一个转子沿电机的轴向排列。具体的，所述轴向磁通三相异步电机包括外部的机壳100、位于机壳100内的转子300和定子400，以及插入机壳100并能够发生转动的转轴200。其中，机壳100为电机的外壳，其内部具有容置空间M。转轴200的内端沿轴向插入容置空间M内，并与机壳100尾部的内侧壁连接；转轴200的外端穿出机壳100，伸至容置空间M的外部，作为动力输出端。较佳的，转轴200的内端通过轴承700与机壳100的尾部连接，转轴200的外侧壁上还通过另一个轴承700与机壳100的头部连接，因此转轴200能够进行转动。需要注意的是：“头部”为对应于电机动力输出端的一端，“尾部”为与之相对的另一端。转子300固定于转轴200上，并能够带动转轴200一同进行旋转。定子400具有一对，均固定于容置空间M内。定子400沿轴向对称设置于转子300的两侧，并将转子300夹在中间。因此，与传统径向磁通异步电机相比，本专利技术设计的轴向夹心定子结构，其结构紧凑，体积更小，具有更小的转矩脉动，电机轴向尺寸短，为传动系统设计预留了更多的空间，可用于替代轴向空间受限的径向磁通异步电机。进一步的，转子300的外侧面上具有转子槽(优选36槽)，铸铜导条沿径向均布，转子300径向最外和最内侧为铜制端环。定子400与转子300正对的内侧面上具有定子槽(优选27槽)。进一步的，定子400采用分数槽绕组(定子400每极每相槽数为分数不可约的真分数)，定子400绕组能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴向磁通三相异步电机，其特征在于：包括，机壳(100)，其内部具有容置空间(M)；转轴(200)，所述转轴(200)的一端沿轴向插入所述容置空间(M)内，另一端穿出所述机壳(100)；转子(300)，固定于所述转轴(200)上，并能够与所述转轴(200)一同进行旋转；以及，定子(400)，所述容置空间(M)内固定有一对定子(400)，所述定子(400)沿轴向对称设置于所述转子(300)的两侧，并将所述转子(300)夹在中间。

【技术特征摘要】
1.一种轴向磁通三相异步电机，其特征在于：包括，机壳(100)，其内部具有容置空间(M)；转轴(200)，所述转轴(200)的一端沿轴向插入所述容置空间(M)内，另一端穿出所述机壳(100)；转子(300)，固定于所述转轴(200)上，并能够与所述转轴(200)一同进行旋转；以及，定子(400)，所述容置空间(M)内固定有一对定子(400)，所述定子(400)沿轴向对称设置于所述转子(300)的两侧，并将所述转子(300)夹在中间。2.如权利要求1所述的轴向磁通三相异步电机，其特征在于：所述定子(400)采用分数槽绕组，定子(400)每极每相槽数为分数不可约的真分数。3.如权利要求2所述的轴向磁通三相异步电机，其特征在于：所述转子(300)的外侧面上具有转子槽，所述定子(400)的内侧面上具有定子槽，所述定子槽和转子槽数采用远槽配合抑制电机的电磁振动和电磁噪声。4.如权利要求1～3任一所述的轴向磁通三相异步电机，其特征在于：所述机壳(100)包括筒壁(101)以及分别盖合在所述筒壁(101)两端的前端盖(102)和后端盖(103)，三者共同围合成内部的容置空间(M)；所述前端盖(102)可拆卸式安装在所述筒壁(101)的前端，所述后端盖(103)可拆卸式安装在所述筒壁(101)的后端。5.如权利要求4所述的轴向磁通三相异步电机，其特征在于：所述机壳(100)的壳体内部还分布有冷却水道(500)，所述冷却水道(500)包括嵌在所述前端盖(102)内的第一径向水道(501)以及嵌在所述筒壁(101)内并与所述第一径向水道(501)的两端形成连通的一对第一轴向水道(502)；所述筒壁(101)的外侧壁上固定有分别对应于两个所述第一轴向水道(502)的第一水嘴(503)和第二水嘴(504)。6.如权利要求5所述的轴向磁通三相异步电机，其特征在于：所述冷却水道(500...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵剑飞，代颖，刘皖秋，黄玉辉，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31