一种航空电静液作动器用湿式永磁容错电机制造技术

技术编号:25604330 阅读:85 留言:0更新日期:2020-09-12 00:00
一种航空电静液作动器用湿式永磁容错电机,电机将柱塞泵泄露液压油引入电机内部,使得电机的定、转子及气隙均浸泡在液压油中,以湿式油冷方式对电机散热;在电机、泵连接方式上取消两轴间动密封,以紧凑配合方式缩小了整体体积;在电机内部结构上,设计了切向式聚磁结构转子,转子外侧采用小槽口磁桥防漏磁并固定永磁体,转子内侧利用不导磁的T型花键轴隔磁,并加强结构强度,同时永磁体采用分段设计,降低了涡流损耗;定子采用各相独立、单层集中绕组的容错结构,并使用独立H桥驱动供电。通过省略液压油、充油泵及其入口、以及电机泵间的动密封,结构简单,散热性能良好,满足高速运行的特殊聚磁结构转子兼具高可靠性和高功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种航空电静液作动器用湿式永磁容错电机
本专利技术属于航空电机设备
,特别涉及一种基于油冷散热技术和容错技术的永磁容错电机。
技术介绍
航空电静液作动器,作为多电飞机的动作执行部件,其研究受到了关注。目前已有的航空电静液作动器相关产品或专利,其结构主要有以下几个类型:1)、作动器的电机与柱塞泵采用动密封相互隔离,电机内部不进油的方式;这种结构下,电机与泵间需要较大尺寸动密封,运行过程中会持续摩擦损耗,同时也降低了整体的功率密度;2)、电机机壳和轴油冷方式;如美国EATON公司的MPEV3-056,将液压油引入电机机壳和轴,对电机直接进行散热的方式。这种结构中,尤其是中空轴的设计,牺牲了电机泵的强度和刚度,因而限制了整体的运行速度,不能适应电机泵高速高压运行,不符合高功率密度电静液作动器的发展方向。3)、作动器电机与泵高度融合结构一体化方式(如专利201610624553.3),这一种作动器电机泵构型,要优于前面两种构型,但仍然存在着一些不足;在这一专利提出的构型中,虽取消了动密封,将电机壳体内部均浸泡在液压油中,但电机内部通入的散热液压油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空电静液作动器用高速湿式永磁容错电机,其特征在于,所述高速湿式永磁容错电机包括:前轴承盖(1)、前轴承(2)、卡簧(3)、高饱和磁密的定子铁心(4)、定子绕组(29)、电机转子、高强度不导磁的电机转轴(6)、后轴承(7)、旋转变压器(8)、旋变固定端盖(9)、电机后闷盖(10)、电机后端壳(11)、用于连接处静密封的O型圈(12)、电机机壳(15)和电机出线座(25);所述电机转子包括永磁体(27)和转子铁心(5);/n其中,所述高速湿式永磁容错电机的电机转子采用切向式聚磁结构,电机的转子铁心(5)外侧设计了带有小槽口的磁桥(28),借助所述磁桥(28)槽口的局部饱和防止永磁体(27...

【技术特征摘要】
1.一种航空电静液作动器用高速湿式永磁容错电机,其特征在于,所述高速湿式永磁容错电机包括:前轴承盖(1)、前轴承(2)、卡簧(3)、高饱和磁密的定子铁心(4)、定子绕组(29)、电机转子、高强度不导磁的电机转轴(6)、后轴承(7)、旋转变压器(8)、旋变固定端盖(9)、电机后闷盖(10)、电机后端壳(11)、用于连接处静密封的O型圈(12)、电机机壳(15)和电机出线座(25);所述电机转子包括永磁体(27)和转子铁心(5);
其中,所述高速湿式永磁容错电机的电机转子采用切向式聚磁结构,电机的转子铁心(5)外侧设计了带有小槽口的磁桥(28),借助所述磁桥(28)槽口的局部饱和防止永磁体(27)沿转子铁心(5)外侧漏磁,磁桥(28)较厚的两肩用于固定永磁体,提高结构强度,避免高速旋转时,较大的永磁体(27)的离心力直接作用在磁桥(28)上较薄的槽口处;所述电机转轴(6)采用高强度不导磁的钛合金材料,电机转轴(6)与转子铁心(5)内侧采用T形花键的连接配合,利用其不导磁的特点,实现转子铁心(5)内侧相邻永磁体(27)间的隔磁,以免磁通沿内侧铁心闭合形成漏磁;在高速旋转时,T型花键的两肩能够拉住具有向外运动趋势的转子铁心(5),将承担转子离心力的位置由较为薄弱的外侧磁桥(28)处转移到内侧铁心与T型花键相配合的T型槽处,加强结构强度;
在该高速湿式永磁容错电机中采用8极10槽5相的结构,定子绕组(29)采用隔齿嵌放、相互独立的单层集中绕组形式,电机各相绕组由独立的H桥驱动电路供电;
在高速湿式永磁容错电机与作动器柱塞泵连接配合方式上取消了电机与作动器柱塞泵间的动密封,大幅缩短了电机转轴(6)的轴伸长度,使其不超过前轴承盖(1)端面,整体结构更为紧凑;在电机转轴(6)前端轴径处设计有渐开线外花键,与伸入电机机壳(15)内的柱塞泵轴(22)进行配合连接;在壳体连接上,电机无前端盖,柱塞泵无后端盖,电机机壳(15)前端配置有连接螺口,柱塞泵壳(16)后端也配置有连接螺口,电机机壳(15)和柱塞泵壳(16)直接通过螺钉连接;电机机壳(15)前端口设计有止扣槽,槽内装有O型圈(12)进行静密封,以代替之前的动密封;连接后的电机和柱塞泵成为一个整体,体积明显缩小;
在高速湿式永磁容错电机的油路设计上:省略液压油充油泵及其入口、以及电机与泵间的动密封;不再为电机在电机机壳(15)上单独配置充油泵或入油口,前轴承盖(1)配置有4个通孔(24)作为泄油口,直接连通柱塞泵腔,利用泵的柱塞(17)与配流盘(19)间泄露的一部分液压油引入电机进行冷却;作动器运行时,泄露液压油充满柱塞泵壳(16)内部,由前轴承盖(1)通孔和前轴承(2)内外圈间隙泄露进入电机,电机内部的定子铁心(...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐金全金文博郭宏
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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