盘式有铁芯永磁同步电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种盘式有铁芯永磁同步电机，它由上转子盘、定子盘和下转子盘构成；其特征在于：定子盘呈圆环状，它由上调磁层、定子绕组层和下调磁层构成；所述定子绕组层为非重叠绕组层，呈圆环状，它由若干个扁平的扇形的定子铁芯和缠绕在定子铁芯上的定子线圈构成，定子铁芯等间距地沿圆周呈放射状排列；上、下调磁层结构相同，呈圆环状，均由若干个扁平的扇形的调磁块等间距地、与定子铁芯交错地、沿圆周呈放射状排列而成；构成上、下调磁层的调磁块对称排布。本实用新型专利技术可有效地提高电机有效工作磁密度、电机气隙磁场强度和转矩密度。电机气隙磁场强度和转矩密度。电机气隙磁场强度和转矩密度。

Disk type permanent magnet synchronous motor with iron core

【技术实现步骤摘要】
盘式有铁芯永磁同步电机


[0001]本技术涉及一种盘式有铁芯永磁同步电机，具体地说，涉及一种具有新型分离式磁场调制结构的盘式有铁芯永磁同步电机。本技术属于盘式电机制造


技术介绍

[0002]如图1、图2所示，传统的盘式有铁芯永磁同步电机包括上转子盘1、下转子盘2和定子盘3。上转子盘1和下转子盘2的结构相同，均是由转子铁芯11和n对扇形N、S极永磁体12构成，n对扇形N、S极永磁体12交替排列固定在转子铁芯11的内壁上。定子盘3位于上、下转子盘之间，它由若干个缠绕有线圈31的扁平的扇形定子铁芯32，围绕着电机转轴沿圆周呈辐射状排列而成。
[0003]由于盘式永磁同步电机具有体积小、结构紧凑、功率密度高等优点，特别适合应用于电动汽车、数控机床、飞轮储能、工业机器人等对性能指标和安装空间要求较高的领域，然而，盘式永磁同步电机也具有一些缺点，例如气隙磁场强度较弱、漏磁大、谐波多，无法满足特定场合对高转矩密度的要求。

技术实现思路

[0004]鉴于上述原因，本技术的目的是提供一种盘式有铁芯永磁同步电机。本技术通过对传统的盘式有铁芯永磁同步电机结构的改进，将定子转子之间气隙磁场中的谐波转化为有效工作波，提高定子转子单元的有效工作磁密度，进而提高盘式有铁芯永磁同步电机的气隙磁场强度和转矩密度。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种盘式有铁芯永磁同步电机，它由上转子盘、下转子盘和定子盘构成，所述定子盘位于所述上、下转子盘之间；
[0006]所述上转子盘和所述下转子盘结构相同，均为圆环状，它由转子铁芯和n对扇形N、S 极永磁体构成，所述n对扇形N、S极永磁体交替排列，沿圆周呈放射状固定在所述转子铁芯的内壁上；
[0007]所述定子盘呈圆环状，它由上调磁层、定子绕组层和下调磁层构成，所述定子绕组层位于所述上、下调磁层之间；
[0008]所述定子绕组层为非重叠绕组层，呈圆环状，它由若干个扁平的扇形的定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的定子线圈构成，所述定子铁芯等间距地沿圆周呈放射状排列；
[0009]所述上调磁层和所述下调磁层结构相同，呈圆环状，均由若干个扁平的扇形的调磁块等间距地、与所述定子铁芯交错地、沿圆周呈放射状排列而成；
[0010]构成所述上、下调磁层的调磁块对称排布。
[0011]优选地，所述上调磁层的调磁块个数与所述下调磁层的调磁块个数相同，单层所述调磁块的个数为Z1，所述定子铁芯的个数为Z2，Z1+Z2＝Pr+Ps；其中，Pr为上、下转子铁芯内壁上的永磁体形成的空间磁场极对数；Ps为定子绕组线圈通电后形成的空间磁场极对数。
[0012]优选地，所述上、下转子铁芯内壁上的永磁体形成的空间磁场极对数与所述定子盘线圈通电后形成的空间磁场极对数的比值为5～10。
[0013]优选地，所述调磁块的弧度为360
°
/(Z1+Z2)*(0.6～0.8)；所述调磁块的厚度为 1.5～3.0mm。
[0014]优选地，位于所述定子铁芯上、下面的所述调磁块与所述定子铁芯、固定在所述上、下转子铁芯内壁上的永磁体之间的气隙厚度均相同。
[0015]优选地，所述调磁块、定子铁芯、永磁体的外径尺寸、内径尺寸相同；所述上、下转子铁芯的外径大于等于所述永磁体的外径，所述上、下转子铁芯的内径小于等于所述永磁体的内径。
[0016]优选地，所述调磁块、上、下转子铁芯和定子铁芯的材质相同，均为高饱和磁密软磁合金；所述永磁体的材质为钕铁硼。
[0017]优选地，所述n对扇形N、S极永磁体紧密地、交替排列，沿圆周呈放射状固定在所述转子铁芯内壁上；所述上转子铁芯内壁上固定的永磁体和所述下转子铁芯内壁上固定的永磁体形状、大小相同，所述上、下转子铁芯内壁相同位置处固定的所述永磁体极性相反，充磁方向相同。
[0018]本技术与传统的盘式有铁芯永磁同步电机相比，具有如下优点：定子转子单元气隙磁场强度强、转矩密度高。
[0019]由于本技术在定子铁芯与上、下转子铁芯内壁固定的永磁体之间增设了若干块调磁块，上、下调磁块与定子铁芯交错排列，充分地利用了空间，并巧妙地通过分离的调磁块和定子铁芯共同的磁场调制作用，将上、下转子盘之间的气隙磁场中一部分谐波转化为有效工作波，极大地提高了盘式有铁芯永磁同步电机的有效工作磁密，提高了电机气隙磁场强度，进而提高了电机的转矩密度和功率密度，使电机的输出转矩增大。
附图说明
[0020]图1为传统的盘式有铁芯永磁同步电机结构示意图；
[0021]图2为传统的盘式有铁芯永磁同步电机爆炸图；
[0022]图3为本技术盘式有铁芯永磁同步电机结构示意图；
[0023]图4为本技术盘式有铁芯永磁同步电机爆炸图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本技术的结构及特征进行详细说明。需要说明的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改，因此，说明书中公开的实施例不应该视为对本技术的限制，而仅是作为实施例的范例，其目的是使本技术的特征显而易见。
[0025]如图3、图4所示，本技术公开的具有新型分离式磁场调制结构的盘式有铁芯永磁同步电机包括上转子盘4、下转子盘5和定子盘6，定子盘6位于上、下转子盘之间。
[0026]上转子盘4和下转子盘5结构相同，均为圆环状，它由转子铁芯41和n对扇形N、S极永磁体42构成，n对扇形N、S极永磁体42紧密地、交替排列，沿圆周呈放射状固定在转子铁芯41的内壁上。上转子盘内壁上固定的永磁体和下转子盘内壁上固定的永磁体形状、大小相同，上、下转子铁芯内壁相同位置处固定的永磁体极性相反，充磁方向相同。
[0027]定子盘6位于上、下转子盘之间，呈圆环状，它由上调磁层、定子绕组层和下调磁层构成，定子绕组层位于上、下调磁层之间。
[0028]定子绕组层为非重叠绕组层，呈圆环状，它由若干个扁平的扇形的定子铁芯61和缠绕在定子铁芯上的定子线圈62构成，定子铁芯61等间距地围绕电机转轴、沿圆周呈放射状排列，每个定子线圈62单独地缠绕在对应的定子铁芯61上。
[0029]上调磁层呈圆环状，位于定子绕组层的上面，它由若干个扁平的扇形的调磁块63等间距地、与定子铁芯61交错地、沿圆周呈放射状排列而成。
[0030]下调磁层与上调磁层结构相同，呈圆环状，位于定子绕组层的下面，它也是由若干个扁平的扇形的调磁块63等距地、与定子铁芯61交错地、沿圆周呈放射状排列而成。
[0031]上、下调磁层的调磁块对称排布，并和定子铁芯交错排列。
[0032]本技术在定子绕组层的上、下面各设置一层调磁层，当上、下转子铁芯内壁上的永磁体形成的空间磁场极对数为Pr，定子绕组线圈通电后形成的空间磁场极对数为Ps时，单层调磁层调磁块的个数Z1和定子铁芯的个数Z2之和为：Z1+Z2＝Pr+Ps。
[0033]在本技术较佳实施例中，上、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盘式有铁芯永磁同步电机，它由上转子盘、下转子盘和定子盘构成，所述定子盘位于所述上、下转子盘之间；所述上转子盘和所述下转子盘结构相同，均为圆环状，它由转子铁芯和n对扇形N、S极永磁体构成，所述n对扇形N、S极永磁体交替排列，沿圆周呈放射状固定在所述转子铁芯的内壁上；其特征在于：所述定子盘呈圆环状，它由上调磁层、定子绕组层和下调磁层构成，所述定子绕组层位于所述上、下调磁层之间；所述定子绕组层为非重叠绕组层，呈圆环状，它由若干个扁平的扇形的定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的定子线圈构成，所述定子铁芯等间距地沿圆周呈放射状排列；所述上调磁层和所述下调磁层结构相同，呈圆环状，均由若干个扁平的扇形的调磁块等间距地、与所述定子铁芯交错地、沿圆周呈放射状排列而成；构成所述上、下调磁层的调磁块对称排布。2.根据权利要求1所述的盘式有铁芯永磁同步电机，其特征在于：所述上调磁层的调磁块个数与所述下调磁层的调磁块个数相同，单层所述调磁块的个数为Z1，所述定子铁芯的个数为Z2，Z1+Z2＝Pr+Ps；其中，Pr为上、下转子铁芯内壁上的永磁体形成的空间磁场极对数；Ps为定子绕组线圈通电后形成的空间磁场极对数。3.根据权利要求1或2所述的盘式有铁芯永磁同步电机，其特征在于：所述上、下转子铁芯内壁上的永磁体形成的空间磁场...

【专利技术属性】
技术研发人员：原野，柯细勇，
申请(专利权)人：武汉环益电机智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：