盘式电机制造技术

本申请公开了一种盘式电机，包括：输出轴，其限定出中心轴线，并且限定出沿着中心轴线延伸的轴向方向，垂直于轴向方向的径向方向和围绕着轴向方向的周向方向；定子组件，定子组件包括内层定子线圈组和外层定子线圈组，所述内层定子线圈组和外层定子线圈组分别包括沿周向方向均匀布置的并且具有相等的第一数量的多个内层定子线圈和多个外层定子线圈，每一个内层定子线圈具有在径向方向上对准并且位于其径向外面的对应外层定子线圈；转子组件，转子组件包括内层磁铁组和外层磁铁组，所述内层磁铁组和外层磁铁组分别包括沿周向方向均匀布置的并且具有相等的第二数量的多个内层磁铁和多个外层磁铁，每一个内层磁铁具有在径向方向上对准并且位于其径向外面的对应外层磁铁。铁。铁。

【技术实现步骤摘要】
盘式电机


[0001]本申请涉及一种盘式电机。

技术介绍

[0002]盘式电机(axial flux permanent magnetmachine，AFPMM，又称为“盘式永磁电机”，或“轴向磁通永磁电机”)，因其结构紧凑、效率高、功率密度大等优点获得越来越多的关注。这种类型的电机尤其适合应用于电动车辆、可再生能源系统以及其它要求高转矩密度和结构紧凑的场合。
[0003]总体上，盘式电机包括围绕着输出轴并且沿着由输出轴限定的轴向方向并排布置的定子组件和转子组件。定子组件包括用于产生轴向磁场的定子线圈，所产生的磁场穿过定子组件和转子组件之间的轴向气隙。转子组件包括磁铁，磁铁围绕输出轴转动，同时切割磁场的磁力线。
[0004]在现有技术的结构中，如图1所示，在垂直于由输出轴限定的轴向方向的截面中，沿围绕着轴向方向的周向方向均匀地布置有多个定子线圈10，每一个定子线圈10通过缠绕在定子铁芯上的导线形成。
[0005]各定子线圈10的径向内轮廓和径向外轮廓构成内圆周部和外圆周部。这种布置的定子结构，内圆周部的温度高于外圆周部，内圆周部处的容许温度限制导致不能绕更多的导线，进而限制了电机功率密度的提高。
[0006]希望能够解决上述技术问题，提高电机的功率密度。

技术实现思路

[0007]本申请的目的是提供一种能够提高功率密度的新式盘式电机结构。
[0008]为此，本申请提供了一种盘式电机，包括：
[0009]输出轴，其限定出中心轴线，并且限定出沿着中心轴线延伸的轴向方向，垂直于轴向方向的径向方向和围绕着轴向方向的周向方向；
[0010]围绕着所述输出轴安装并且相对于所述盘式电机的外壳固定的定子组件，定子组件包括内层定子线圈组和外层定子线圈组，所述内层定子线圈组和外层定子线圈组分别包括沿周向方向均匀布置的并且具有相等的第一数量的多个内层定子线圈和多个外层定子线圈，每一个内层定子线圈具有在径向方向上对准并且位于在其远离中心轴线的外侧上的对应外层定子线圈；
[0011]被安装到所述输出轴并且与其一起转动的转子组件，转子组件包括内层磁铁组和外层磁铁组，所述内层磁铁组和外层磁铁组分别包括沿周向方向布置的并且具有相等的第二数量的多个内层磁铁和多个外层磁铁，每一个内层磁铁具有在径向方向上对准并且位于在其远离中心轴的外侧上的对应外层磁铁。
[0012]在一个实施例中，在垂直于轴向方向的截面中，所述内层定子线圈具有在周向方向上相反的第一侧边缘和第二侧边缘，所述外层定子线圈的外轮廓具有在周向方向上相反
的第一侧边缘和第二侧边缘，所述内层定子线圈的第一侧边缘和第二侧边缘分别与所述外层定子线圈的第一侧边缘和第二侧边缘大致径向对准。
[0013]在一个实施例中，在垂直于轴向方向的截面中，所述内层定子线圈和外层定子线圈的外轮廓相对于所述输出轴的中心轴线具有大致相等的夹角。
[0014]在一个实施例中，所述定子组件包括被固定到盘式电机的定子外壳，所述定子外壳包括在周向方向上通过多个间隔部间隔开的多个隔室，每个隔室容置着一个内层定子线圈和与其径向对准的外层定子线圈。
[0015]在一个实施例中，所述内层磁铁组包括沿周向方向布置并且彼此间隔开的多个内层磁铁子组，每个内层磁铁子组包括沿周向方向邻接的多个内层磁铁；相应地，所述外层磁铁组包括沿周向方向布置并且彼此间隔开的多个外层磁铁子组，每个外层磁铁子组包括沿周向方向邻接的多个外层磁铁。
[0016]在一个实施例中，在垂直于轴向方向的截面中，所述内层磁铁的外轮廓具有在周向方向上相反的第一侧边缘和第二侧边缘，所述外层磁铁的外轮廓具有在周向方向上相反的第一侧边缘和第二侧边缘，所述内层磁铁的第一侧边缘和第二侧边缘分别与所述外层磁铁的第一侧边缘和第二侧边缘大致径向对准。
[0017]在一个实施例中，在垂直于轴向方向的截面中，所述内层磁铁和外层磁铁的外轮廓相对应所述输出轴的中心轴线具有大致相等的夹角。
[0018]在一个实施例中，所述内层定子线圈和所述外层定子线圈分别包括内层芯体和外层芯体，导线分别被缠绕在所述内层芯体和外层芯体的导线缠绕部分上形成所述内层定子线圈和所述外层定子线圈。
[0019]在一个实施例中，在垂直于轴向方向的截面中，所述内层芯体和所述外层芯体的导线缠绕部分具有大致扇形或大致梯形的形状。
[0020]在一个实施例中，所述第一数量大于所述第二数量，优选地，所述第一数量是所述第二数量的1.5倍。
[0021]在一个实施例中，所述至少一个定子组件是两个定子组件，所述至少一个转子组件是一个转子组件，其中在所述轴向方向上所述一个转子组件布置于所述两个定子组件之间；或者
[0022]所述至少一个定子组件是一个定子组件，所述至少一个转子组件是两个转子组件，其中在所述轴向方向上所述一个定子组件布置于所述两个转子组件之间；或者
[0023]所述至少一个定子组件包括一个定子组件，所述至少一个转子组件包括一个转子组件，其中所述一个定子组件和所述一个转子组件在所述轴向方向上并排布置。
[0024]根据本申请的盘式电机，定子组件包括在径向方向上彼此分开的内层定子线圈组和外层定子线圈组，对应地，转子组件包括在径向方向上彼此分开的内层磁铁组和外层磁铁组。由于在内层定子线圈组构成的内圆周部达到容许温度的极限时外层定子线圈组构成的外圆周部并未达到最高容许温度，所以单独、分开地设置内层定子线圈组和外层定子线圈组使得外层定子线圈组中每一个外层定子线圈的绕线匝数能够独立于其对应的内层定子线圈单独增加，进而提升功率密度。
附图说明
[0025]下面将参考附图、结合本申请的示例性实施例详细描述本申请的前述和其它特征、优势和益处。
[0026]图1是构成现有技术的盘式电机的定子组件的定子线圈的布置的示意图；
[0027]图2示出了根据本申请的包括两个转子组件和夹置于所述两个转子组件之间一个定子组件的盘式电机的立体图；
[0028]图3是图2的另一视图，其中一个转子组件被移除以暴露出定子组件的定子线圈的布置；
[0029]图4是图3的正视图，其中只示出了定子线圈的布置；
[0030]图5是图4的一部分的放大图，该部分包括一个内层定子线圈和位于其径向外面的对应外层定子线圈；
[0031]图6是图2中的根据本申请的盘式电机的转子组件的示意图；
[0032]图7是图6的正视图，其中只示出了磁铁的布置；和
[0033]图8是图7的一部分的放大图，该部分包括一个内层磁铁子组和位于其径向外面的对应外层磁铁子组。
具体实施方式
[0034]本申请的盘式电机(或称为“盘式永磁电机”，“轴向磁通永磁电机”)总体上包括输出轴以及至少一个定子组件和至少一个转子组件。
[0035]盘式电机的输出轴限定出中心轴线或旋转轴线，沿着中心轴线延伸的轴向方向，垂直于轴向方向的径向方向，以及围绕着轴向方向延伸的周向方向。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盘式电机，其特征在于，所述盘式电机包括：输出轴，其限定出中心轴线，并且限定出沿着中心轴线延伸的轴向方向，垂直于轴向方向的径向方向和围绕着轴向方向的周向方向；围绕着所述输出轴安装并且相对于所述盘式电机的外壳固定的定子组件，定子组件包括内层定子线圈组和外层定子线圈组，所述内层定子线圈组和外层定子线圈组分别包括沿周向方向均匀布置的并且具有相等的第一数量的多个内层定子线圈和多个外层定子线圈，每一个内层定子线圈具有在径向方向上对准并且位于在其远离中心轴线的外侧上的对应外层定子线圈；和被安装到所述输出轴并且与其一起转动的转子组件，转子组件包括内层磁铁组和外层磁铁组，所述内层磁铁组和外层磁铁组分别包括沿周向方向布置的并且具有相等的第二数量的多个内层磁铁和多个外层磁铁，每一个内层磁铁具有在径向方向上对准并且位于在其远离中心轴的外侧上的对应外层磁铁。2.根据权利要求1所述的盘式电机，其特征在于，在垂直于轴向方向的截面中，所述内层定子线圈具有在周向方向上相反的第一侧边缘和第二侧边缘，所述外层定子线圈的外轮廓具有在周向方向上相反的第一侧边缘和第二侧边缘，所述内层定子线圈的第一侧边缘和第二侧边缘分别与所述外层定子线圈的第一侧边缘和第二侧边缘径向对准。3.根据权利要求2所述的盘式电机，其特征在于，在垂直于轴向方向的截面中，所述内层定子线圈和外层定子线圈的外轮廓相对于所述输出轴的中心轴线具有相等的夹角。4.根据权利要求1所述的盘式电机，其特征在于，所述定子组件包括被固定到盘式电机的定子外壳，所述定子外壳包括在周向方向上通过多个间隔部间隔开的多个隔室，每个隔室容置着一个内层定子线圈和与其径向对准的外层定子线圈。5.根据权利要求1所述的盘式电机，其特征在于，所述内层磁铁组包括沿周向方向布置并且彼此间隔开的多个内层磁铁子组，每个内层磁铁子组包括沿周向方向邻接的多个内层磁铁；相应地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩强，H，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：新型
国别省市：