一种定子和一种轴向磁通永磁齿轮制造技术

本发明专利技术提供了一种定子，其包括多个由软磁材料制成的导磁片以及一个由非磁性材料制成的衬底，所述衬底填充在所述导磁片之间的空隙中，以固定所述导磁片。本发明专利技术还提供了一种轴向磁通永磁齿轮，其包括：轴向平行设置的一个定子、一个高速转子和一个低速转子，其中，所述定子固定地设置在所述高速转子和所述低速转子之间，具有上述定子的结构；一个高速转轴，其一侧与所述高速转子固定相连，另一侧与第一外部设备相连；一个低速转轴，其一侧与所述低速转子固定相连，另一侧与第二外部设备相连。本发明专利技术的定子和轴向磁通永磁齿轮便于工业应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种定子和一种轴向磁通永磁齿轮。
技术介绍
以往通常采用机械式齿轮箱来将驱动装置的工作速度转换成其负载所 要求的速度。但是，机械式齿轮箱存在容易振动、老化、产生噪声等缺陷。 因此，出现了利用磁体之间磁力的永磁齿轮。永;兹齿轮可以分为径向磁通永 磁齿轮和轴向磁通永磁齿轮。径向磁通永磁齿轮若要达到较高的转矩密度， 其机械结构就会比较复杂，导致不易制造和装配。而轴向磁通永磁齿轮则具有达到较高的转矩密度的潜力，因此，逐渐成为当前的一个研究方向。文献S. Mezani， K. Atallah， D. Howe, "A high-performance axial—field magnetic gear" ， Journal of Applied Physics 99， 08R303 (2006)公开了 一种轴向磁通永磁齿轮的组成。该轴向 {兹通710 兹齿4仑包才舌——个由导》兹片(ferromagnetic pole—pieces )组成的定 子、——个由？:JUli体(permanent magnets )牙口4失芯(back—iron)纟且成的高速 转子(high-speed rotor)禾口一个由永磁体(permanent magnets)和铁芯 (back—iron )纟且成的j氐速寿争子(low—speed rotor )。 <旦是，其并未提出实 现轴向；兹通永/磁齿4仑的具体结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于轴向磁通永磁齿轮的定子的具体结构， 以及一种轴向石兹通永磁齿轮的具体结构，4吏得定子以及轴向磁通永石兹齿轮能 够便于工业应用，并能够较为牢固，具有较高的效率。本专利技术的定子包括多个由软磁材料制成的导磁片以及一个由非磁性材料制成的衬底，所述衬底填充在所述导;兹片之间的空隙中，以固定所述导》兹 片。作为一种具体实施方式，每个所述导磁片由硅钢片层叠而成，其中，所 述硅钢片由第 一绝缘层相互隔离开。作为另一种具体实施方式，每个导磁片由铁粉芯材料压制而成。优选地，在径向上，所述衬底具有环形轮廓，所述导磁片沿所述衬底的 圓周均匀分布。优选地，所述定子还包括一个由非磁性材料制成的内环片，用于将所述衬底的内环面包裹起来；和/或，所述定子还包括一个由非磁性材料制成的 外环片，用于将所述衬底的外环面包裹起来。 优选地，所述非磁性材料为环氧树脂。本专利技术的轴向磁通永磁齿轮包括 一个如上所述的本专利技术的定子； 一个 高速转子，其包括第一永磁体组； 一个低速转子，其包括第二永磁体组；其 中，所述定子、所述高速转子和所述低速转子轴向平行地设置，所述定子固 定地设置在所述高速转子和所述低速转子之间；所述轴向磁通永磁齿轮还包 括 一个高速转轴，其一侧与所述高速转子固定相连； 一个低速转轴，其一 侧与所述低速转子固定相连。具体地，所述第 一永磁体组和所述第二永》兹体组相对地设置。 具体地，所述第 一永磁体组和所述第二永f兹体组分别由南北磁极对构 成，其中，所述南北》兹极交替地设置；所述第一永石兹体组和所述第二永^兹体 组的南北磁极对数量不同，所述定子的导磁片的数量为所述第一永磁体组中 的南北磁极对数量与所述第二永磁体组的南北磁极对数量之和。优选地，所 述》兹极之间插入有软;兹材料以调整才及弧系数。优选地，每个所述磁极由永》兹体块组装而成，其中，所述永i兹体块由第 二绝缘层相互隔离开。进一步地，所述高速转子还包括 一个第一背板，其固定在所述高速转轴上，所述高速转轴穿过所述第一背板的轴心区域； 一个第一铁芯，其固定 在所述第一背板上；其中，所述第一永磁体组固定在所述第一铁芯上。进一步地，所述低速转子还包括 一个第二背板，其固定在所述低速转 轴上，所述低速转轴穿过所述第二背板的轴心区域； 一个第二铁芯，其固定 在所述第二背板上；其中，所述第二永磁体组固定在所述第二铁芯上。具体地，所述第一永磁体通过表面粘贴技术固定在所述第一铁芯上；所 述第二永磁体通过表面粘贴技术固定在所述第二铁芯上。具体地，所述第一铁芯和所述第二铁芯分别由薄硅钢片巻绕而成或由铁 粉芯压制而成。优选地，所述定子、所述高速转子、所述低速转子、所述高速转轴和所 述低速转轴的轴线相互重合。进一步地，所述轴向磁通永磁齿轮还包括一个壳体，所述定子固定在所 述壳体上。本专利技术的定子利用了由非磁性材料制成的衬底来固定导磁片，还可由外 环片和内环片来提高定子组装的精度和牢固程度，使得定子能够具有较好的 牢固程度。本专利技术优选地采用由具有良好导热性能的环氧树脂作为衬底材相互隔离，这样可降低涡流损耗，使得由本专利技术的轴向磁通永磁齿轮能够具 有较好的性能。本专利技术的轴向磁通永磁齿轮利用本专利技术的定子、高速转子和低速转子以 及相应的高速转轴和低速转轴来实现，便于工业应用，并较为牢固，具有较 高的效率。附图说明8图1是本专利技术轴向-兹通永f兹齿轮第一实施例的轴向截面结构示意图； 图2是本专利技术轴向磁通永磁齿轮第二实施例的轴向截面结构示意图； 图3是本专利技术轴向磁通永磁齿轮第三实施例的轴向截面结构示意图； 图4a是用于实现本专利技术轴向磁通永磁齿轮的定子的径向截面结构示意图4b是图4a所示的定子中的一个导》兹片的径向截面结构示意图4c是从图4b中的导磁片的侧面方向看的结构示意图5a是用于实现本专利技术的轴向磁通永磁齿轮的转子的径向截面结构示意图5b是图5a所示的转子的永/磁体组中的一个》兹才及的结构示意图； 图5c是图5a所示的转子中的铁芯结构示意图； 图5d是用于图5a所示的转子的背板的径向截面结构示意图。 下面结合附图对本专利技术进行详细描述。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的轴向磁通永磁齿轮的第一实施例。该轴向磁通永磁齿轮设置有一个高速转轴5和一个低速转轴6，优选地， 这两个转轴的轴线相互重合地设置。高速转轴5的一侧与一个高速转子11 固定相连，另一侧与一个驱动设备(如高速电机)相连；低速转轴6的一侧 与一个低速转子13固定相连，另一侧与一个负载设备相连。高速转子11包括一个固定在高速转轴5上的第一背板113、 一个固定 在第一背板113上的第一铁芯111和一个固定在第一铁芯111上的第一永磁 体组112。其中，高速转轴5穿过所述第一背板113的轴心区域。 9低速转子13包括一个固定在低速转轴6上的第二背板133、 一个固定 在第二背板133上的第二铁芯131和一个固定在第二铁芯131上的第二永磁 体组132。其中，低速转轴6穿过第二背板133的轴心区域。所述高速转子11、所述低速转子13和一个定子12轴向平行地设置。 优选地，高速转子11、低速转子13和定子12的轴线相互重合地设置。更为 优选地，在本专利技术的实施例中，两个转子ll, 13以及定子12的轴线与两个 转轴5， 6的轴线也相互重合。高速转子11和j氐速转子13的永;兹体相对地 设置，定子12则设置在高速转子11和低速转子13之间。优选地，高速转 子11与低速转子13整体的半径相等。为了使定子12和两个转子11, 13之 间的气隙尽可能地小，定子12的两端最好尽可能地靠近两个转子的永磁体 的相对的两个面。该轴向磁通永磁齿轮还具有一个壳体3,定子12固定在壳体3上，其 固定方式可以是例如螺栓连接、卡接、焊接等。为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定子，包括多个由软磁材料制成的导磁片（１２２），其特征在于，所述定子（１２）还包括一个由非磁性材料制成的衬底（１２１），所述衬底（１２１）填充在所述导磁片（１２２）之间的空隙中，以固定所述导磁片（１２２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔，李磊，谢尔林胡贝特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]