[发明专利]一种盘式轴向磁通电动机

说明书

本发明涉及一种盘式轴向磁通电动机，包括环状的机壳、定子、第一转子、第二转子和转轴；改进在于：定子为无磁轭的分段结构，由十二个以上偶数的定子单元组成；第一转子和第二转子结构相同，均为改进的双层海尔贝克结构；十二个以上偶数的定子单元分别与六组以上偶数的第一永磁体、六组以上偶数的第二永磁体一一对应；轴向对应的第一永磁体和第二永磁体极性相反，即第一永磁体为N极时，与之轴向对应的第二永磁体为S极，反之亦然；磁通方向为轴向；以额定功率计算的功率密度参数为5～6Kg/Kw。本发明在降低电机质量的同时提高电机的功率，从而达到提高电机功率密度的目的，降低了成本且实现了更高的性能要求。

技术领域

本发明属于电动机技术领域，具体涉及一种轴向永磁电动机。

背景技术

现在用于电动汽车、电动飞机的电机技术关键是高比功率、大输出功率。现有的传统电机由于结构限制的原因，在大功率情况下功率密度很低，无法满足电动汽车、电动飞机等对功率密度很高的要求，因此在电机设计上遭遇瓶颈。稀土永磁电机和交流同步电机、开关磁阻电机是主要发展方向。稀土永磁电动机在所有电动机中效率最高，这是因为励磁采用了永磁体，没有功率消耗；其磁通密度高，获得高转矩，从而能使电动机体积小而且重量轻。

而其中，轴向永磁电机凭借其在功率密度和效率等方面的优势，更是成为电机领域的研究热点。该种电机气隙呈平面型，气隙磁场沿轴向分布。法拉第发明的世界上第一台电机就是轴向电机，受材料和工艺水平的限制，轴向永磁电机在此后相当长的一段时间未能得到进一步的发展。随着科学技术的进步，新型材料和结构的涌现和工艺水平的改善，传统圆柱式电机存在的功率密度低、铁心利用率低和冷却困难等问题，都可以在轴向永磁电机中找到解决答案。

发明内容

为了进一步降低电机质量、提高电机功率和电机功率密度，本发明提供一种一种盘式轴向磁通电动机。

一种盘式轴向磁通电动机包括环状的机壳4、定子8、第一转子6、第二转子9和转轴5；所述转轴5穿过定子8的轴向中部，两端转动设于机壳4；所述第一转子6、第二转子9镜向对称同轴设于定子8两侧的转轴5上，且随转轴5转动；

所述定子8为无磁轭的分段结构，由十二个以上偶数的定子单元组成；所述定子单元包括定子铁芯82，定子铁芯82的轴向两侧分别设有第一极靴片81和第二极靴片84，所述定子铁芯82上绕设有线圈绕组83；十二个以上偶数的定子单元中相邻第一极靴片81和相邻第二极靴片84分别依次连接形成环状的定子8；

所述第一转子6和第二转子9的结构相同，均为改进的双层海尔贝克结构；

所述第一转子6包括第一铁芯背板65和六组以上偶数的第一永磁体；第一铁芯背板65为圆盘状；每组第一永磁体包括第一永磁块61、第二永磁块62和第三永磁块63，构成截面呈L的L形磁块；其中第一永磁块61和第二永磁块62的径向交错对扣连接，所述第三永磁块63位于第一永磁块61和第二永磁块62连接处的一侧轴向，使第一永磁体形成横截面呈L的L形磁块；六组以上偶数的第一永磁块61和第二永磁块62交错对扣组成磁环，所述磁环同轴固定设于第一铁芯背板65一侧面，六组以上偶数的L形磁块中的第三永磁块63均布在第一铁芯背板65一侧面的圆周边缘处；

所述第二转子9包括第二铁芯背板95和六组以上偶数的第二永磁体；每组第二永磁体包括第四永磁块91、第五永磁块92和第六永磁块93；

十二个以上偶数的定子单元分别与六组以上偶数的第一永磁体、六组以上偶数的第二永磁体一一对应；轴向对应的第一永磁体和第二永磁体极性相反，即第一永磁体为N极时，与之轴向对应的第二永磁体为S极，反之亦然；

所述机壳4的轴向中部同轴固定设有套管7，所述定子8通过套管7固定在机壳4内；

所述盘式轴向磁通电动机的磁通方向为轴向，以额定功率计算的功率密度参数为5～6Kg/Kw；