一种电机转子制造技术

一种电机转子，属于电机领域。所述转子由至少两个具有不同极性的永磁体组件组成，所述永磁体闭合形成螺旋；所述永磁体整体外观为闭合的圆环状；所述永磁体的圆环状内部为螺旋空腔；所述螺旋空腔内部，用于设置定子，所述定子具有铁心和螺旋缠绕在铁心上的绕组。电机转子通过优化转子的结构设计，提供技术改进的可能性，这将允许增加电机的转矩密度。这将允许增加电机的转矩密度。这将允许增加电机的转矩密度。

【技术实现步骤摘要】
一种电机转子


[0001]本专利技术涉及电机领域，特别是涉及具有永磁体以及具有螺旋结构的电机转子，该转子用于电动机或发电机，能够提供高转矩密度和高功率密度。

技术介绍

[0002]电机驱动设备有多种应用领域，其性能很大程度上取决于电机本身的重量。例如包括飞机螺旋桨电机，航天器设备，风力涡轮机，汽车车轮内的电力传动系统等。设计和制造具有高功率密度和高性能的电动机是一种趋势。
[0003]本专利技术的最接近的现有技术是美国专利号20040194286中披露的电动机，该电动机包括：由至少两个具有不同极性的永磁体组件组成的转子，以及三相绕组螺旋缠绕在铁心上的定子。而这台机器的缺点是，由于机壳内部的定子和转子单元布置的人机工程学程度低，以及永磁体的形状，导致电机结构的尺寸大、重量重，不利于在不降低扭矩值的情况下减少电机的质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种电机转子，该电机转子通过优化转子的结构设计，提供技术改进的可能性，这将允许增加电机的转矩密度。
[0005]本申请提供了一种转子，所述转子由至少两个具有不同极性的永磁体组件组成，所述永磁体闭合形成螺旋；
[0006]所述永磁体整体外观为闭合的圆环状；
[0007]所述永磁体的圆环状内部为螺旋空腔；
[0008]所述螺旋空腔内部，用于设置定子，所述定子具有铁心和螺旋缠绕在铁心上的绕组。
[0009]进一步地，所述永磁体组件为Halbach永磁体组件，所述组件的数量为N,N为>＝2 的整数。
[0010]进一步地，所述转子上的永磁体数量为偶数。
[0011]进一步地，所述永磁体组件由永磁体支架支撑。
[0012]进一步地，所述永磁体支架由铁磁钢制成。
[0013]进一步地，所述永磁体支架的材料包括：铝合金、镁合金、钛合金、碳纤维、或塑料。
[0014]进一步地，所述永磁体组件中的永磁体通过粘合剂相互连接，并与永磁体支架粘接。
[0015]进一步地，所述永磁体组件包括至少一个极对。
[0016]进一步地，所述电机转子应用于电机或发电机。
[0017]首先，所述的技术结果之所以能够实现，是因为永磁体在定子周围形成一个密集的螺旋，结合螺旋缠绕在铁芯上的定子绕组，可以缩短磁路，从而增加了转子永磁体与定子铁心上螺旋绕组之间的间隙的张力强度。
[0018]在一些实施方式中，三相绕组由每相三个独立的线圈表示，在每个线圈上施加正弦或梯形AC电压，相位差120
°
，其中每相包含至少一根导线，为减少涡流，三相绕组覆盖整个铁心的表面。
[0019]在一些实施方式中，转子上的永磁体数量应为偶数，其中永磁体组件包含至少一个极对，并且永磁体组件由永磁体支架支撑。
[0020]在一些实施方式中，所述螺旋排布的永磁体与螺旋绕组的数量之比为2：6，其中永磁体支架由铁磁钢制成。
[0021]进一步的，所述永磁体组件为Halbach永磁体组件，其中螺旋排布的永磁体与螺旋绕组的数量之比为4：6，永磁体支架由的材料由本申请人实验选出，包含铝合金、镁合金、钛合金、碳纤维、塑料。
[0022]在一些实施方式中，所述永磁体组件中的永磁体通过粘合剂相互连接，并且与永磁体支架粘接。
[0023]在一些实施方式中，每个相的线圈的截面一般为圆形或方形。
[0024]在一些实施方式中，在铁心内形成用于冷却液流动的通道，并且铁心本身由各向异性的硅钢片叠压而成、或由各向同性的硅钢片叠压而成、或无定形的层状箔、或高磁导率材料、或绝缘的粉末状软磁体复合材料制成。
[0025]在一些实施方式中，三相绕组的导电部分的材料包括铜、银、铝、碳纳米管、镍、钢，而如果三相绕组的导电部分是由铝制成的，那么它的绝缘是由微弧氧化的陶瓷制成的。
[0026]在一些实施方式中，其中连接三相绕组线圈的材料是环氧树脂、或增强环氧树脂、或聚酰亚胺。
[0027]在一些实施方式中，铁心上的插槽的高度可以为绝缘三相绕组中每相的导电部分高度的0％至100％，而三相绕组线圈至少部分位于插槽中。
[0028]进一步的，所述电机以环形的形式制成。
[0029]然而，对于本领域技术人员而言，明显的，描述声称的电动机器的主要特征的列出实施例只是示例性的，不是限制和/或排他性的。本文档中给出的插图上元素的尺寸、比例、形状和轮廓是示意性的，并且可能在机器的实施例中有所不同，这取决于设计和所需的功能。
附图说明
[0030]图1a、图1b、图1c
‑
分别为转子和定子为圆形、轴向和径向配置的电动机的横向截面图。
[0031]图2
‑
本专利技术的一种电动机的分解图。
[0032]图3
‑
永磁体组件和永磁体支架的纵向截面分解图。
[0033]图4
‑
本专利技术的Halbach永磁体排列的纵向截面图。
[0034]图5
‑
本专利技术的标准类型永磁体组件的纵向截面图。
[0035]图6
‑
定子的分解图。
[0036]图7
‑
三相绕组螺旋缠绕的示意图。
[0037]图8
‑
具有一般圆形截面的线圈的示意图。
[0038]图9
‑
具有一般方形截面的线圈的示意图。
[0039]图10a、图10b、图10c、图10d
‑
具有插槽的铁心结构示意图。
[0040]图11
‑
单极永磁体结构的示意图。
[0041]如下将结合具体实施案例对附图进行具体说明。
具体实施方式
[0042]描述以下实施例以辅助对本申请的理解，实施例不是也不应当以任何方式解释为限制本申请的保护范围。在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。
[0043]在图1А至图1C中，示出了专利技术的三个实施例。三种配置具有相同的建造结构，但是具有转子(1)和定子(2)的不同形状：圆形结构、轴向结构和径向结构。
[0044]图2显示了一台电机的分解横截面图，包括：永磁体支架(4)，在转子(1)内的定子(2)，铁心(5)，铁心内的通道(6)能够供冷却液流动，三相绕组(7)螺旋缠绕在铁心上，侧面(8)和底部(9)是电动机外壳的壁体，传动轴(10)通过轴承(11)和(12)固定在电动机的内部，传动轴的旋转运动是由转子(1)传输的。
[0045]图3显示了永磁体组件(3)和永磁体支架(4)的纵向截面分解图。
[0046]图4显示了Halbach永磁体组件(3)排列的纵向截面图，其中箭头表示永磁体组件 (3)中磁铁的极性。所有永磁体具有相同的形状，但是具有四个不同的极性，两个径向 (13)、(14)和两个切向(15)、(16)。因此，磁场集中在永磁体组件的一侧，且永本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机转子，其特征在于，所述转子由至少两个具有不同极性的永磁体组件组成，所述永磁体闭合形成螺旋；所述永磁体整体外观为闭合的圆环状；所述永磁体的圆环状内部为螺旋空腔；所述螺旋空腔内部，用于设置定子，所述定子具有铁心和螺旋缠绕在铁心上的绕组。2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体组件为Halbach永磁体组件，所述组件的数量为N,N为>＝2的整数。3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子上的永磁体数量为偶数。4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，还包括永磁体...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦勒耶维奇，
申请(专利权)人：雷厉，
类型：发明
国别省市：