[发明专利]电机

说明书

一种轴向通量电机包括可围绕轴线旋转的转子组件和定子组件。定子组件包括定子面，定子面与转子组件限定沿轴向方向的空隙，定子组件还包括轭，轭包括背面，背面与径向方向限定大于两度的向内倾斜角。

技术领域

本主题大体上涉及具有设计成减小涡流的定子的电机。

背景技术

电机，例如电动机和发电机，用于多种行业中，以出于有用的目的将电能转换成机械能，且反之亦然。例如，电机用于机动车、航空、海事和其它行业中，以操作飞行器、直升机、汽车、船、潜艇、火车和/或任何其它适合的交通工具。

对于某些应用，有益的是使用具有转子磁体的电机，转子磁体构造成生成磁场，磁场基本上沿电机的轴向方向在电机的转子组件与定子组件之间延伸。这样的电机大体上称为“轴向通量”电机。在轴向通量电机中，定子组件包括沿电机的周向方向布置的多个定子齿，且类似地，转子组件可包括沿电机的周向方向布置的多个转子磁体。

另外，利用此构造，定子齿和转子磁体可各自具有楔形形状，使得它们各自在径向外端处与在径向内端处相比具有更大的弧长。此构造因此增大了每可用间隙表面积的总磁通量。楔形会最大化磁体面积/总间隙面积，导致以增大的涡流损失为代价的给定环形高度下的转矩增大。更确切地说，相比于径向内端处，此构造可导致定子组件的径向外端处的较大磁通量密度。这可导致非期望的涡流损失，从而降低电机的效率，且进一步增大定子组件的温度。

因此，具有构造成最小化涡流的定子组件的电机将是有用的。更确切地说，具有构造成最小化涡流的定子组件的轴向通量电机将特别有益。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中阐明，或可从描述中清楚，或可通过实践本发明理解到。

在本公开内容的一个示例性实施例中，提供了一种轴向通量电机，其限定轴线、轴向方向、周向方向和径向方向。电机包括可围绕轴线旋转的转子组件和定子组件。定子组件包括与转子组件限定了沿轴向方向的空隙的定子面，该定子组件还包括轭，轭包括背面，该背面与径向方向限定大于两度的向内倾斜角。

在某些示例性实施例中，向内倾斜角大于大约三度且小于大约四十度。

在某些示例性实施例中，定子组件的轭限定沿径向方向的基本上一致的磁通量密度。

在某些示例性实施例中，轭限定沿径向方向的内半径和沿径向方向的外半径，其中轭还限定沿轴向方向在内半径处的第一厚度和沿轴向方向在外半径处的第二厚度，其中第二厚度比第一厚度大至少大约百分之十。

在某些示例性实施例中，轭限定沿径向方向的内半径和沿径向方向的外半径，其中轭限定沿周向方向在内半径处的基本上一致的第一厚度，且其中轭限定沿周向方向在外半径处的基本上一致的第二厚度。

在某些示例性实施例中，轭限定沿径向方向的内半径和沿径向方向的外半径，其中轭的背面沿基本上直线方向从内半径延伸至外半径。

在某些示例性实施例中，定子组件和转子组件各自限定极数，且其中定子组件和转子组件中的每个的极数小于或等于24。

在某些示例性实施例中，定子组件包括联接至轭或与轭一体地形成的多个定子齿，其中每个定子齿限定沿周向方向的外长度和沿周向方向的内长度，且其中外长度比内长度大至少大约百分之十。

在某些示例性实施例中，转子组件包括多个磁体，其中每个磁体限定沿周向方向的外长度和沿周向方向的内长度，且其中外长度比内长度大至少大约百分之十。

在某些示例性实施例中，电机还包括换热器，其包括热耦联至定子组件的轭的背面的换热表面。

例如，在某些示例性实施例中，换热表面与径向方向限定向外倾斜角，该向外倾斜角基本上等于定子组件的轭的背面的向内倾斜角的负数。