[发明专利]转子组件和轴向磁场电机

说明书

本发明公开了一种转子组件和轴向磁场电机，属于电机领域。该转子组件包括转子盘和转子轴，转子盘与转子轴连接，转子盘上设置有多个磁钢组件。每个磁钢组件包括设置在转子盘内侧的内磁钢和设置在转子盘外侧的外磁钢，所述内磁钢和外磁钢分别在转子盘上排列成环形，同一个磁钢组件的内磁钢和外磁钢的中心位于转子盘的同一个半径上，同一个磁钢组件的内磁钢和外磁钢的磁极方向相反，同一个磁钢组件的内磁钢和外磁钢用于与外部定子形成磁回路。基于本发明的转子组件形成的转子无轭部的单转子双定子的轴向磁场电机，能够使得定子模块化，省去公共的定子轭部，降低了定子轭部产生的铁损并且减少了电机的重量。

技术领域

本发明涉及电机领域，特别是指一种转子组件和轴向磁场电机。

背景技术

轴向磁场电机，又称轴向磁通电机或盘式电机，其定子组件和转子组件为盘式结构。轴向磁场电机的气隙是平面型的，气隙磁场是轴向的，其具有结构紧凑、体积小、重量轻、转矩密度高、转子转动惯量小的优点。

轴向磁场电机通常具有以下几种结构方式：1、单转子单定子：一个定子组件和一个转子组件(单面气隙)；2、双转子单定子：两个转子组件，中间一个定子组件(双面气隙)；3、单转子双定子：两个定子组件，中间一个转子组件(双面气隙)；4、多转子多定子：多个定子组件和多个转子组件互相穿插(多面气隙)。

图1示出了一种典型结构的单转子双定子轴向磁场电机，其中间为一个转子组件，两边为两个定子组件。转子组件包括转子盘1’和设置在转子盘1’上的一圈永磁体(磁钢)2’，定子组件包括定子轭部3’和设置在定子轭部3’上的一圈定子铁芯4’，所有的定子铁芯4’共用一个公共的定子轭部3’，定子铁芯4’上设置有线圈绕组5’。

图2示出了图1所示的单转子双定子轴向磁场电机的磁回路，这种结构的电机由于转子盘不参与导磁，因此可以将转子盘设置成非导磁材料，也就是说转子无轭部。但是，其定子轭部参与导磁，必须是铁轭等导磁材料，这就导致电机在运行时，定子轭部产生铁损，并且定子轭部还会增加电机的重量。

中国专利文献CN107408875A公开了一种无磁轭分段电枢的轴向磁通电机，其省略掉了定子轭部，显著减轻了重量和铁损。但是该专利是双转子单定子的轴向磁场电机，不适用于单转子双定子的轴向磁场电机。并且，该专利的转子轭部参与导磁，不能更进一步的减轻重量和消除铁损，也不适用于转子无轭部的单转子双定子的轴向磁场电机。

由上述可知，对于转子无轭部的单转子双定子的轴向磁场电机，如何减小定子轭部的铁损以及重量，现有技术中并未有解决的技术方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种转子组件和轴向磁场电机，基于本发明的转子组件形成的转子无轭部的单转子双定子的轴向磁场电机，能够使得定子模块化，省去公共的定子轭部，降低了定子轭部产生的铁损并且减少了电机的重量。

本发明提供技术方案如下：

一种转子组件，包括转子盘和转子轴，所述转子盘与转子轴连接，所述转子盘上设置有多个磁钢组件，其中：

每个磁钢组件包括设置在转子盘内侧的内磁钢和设置在转子盘外侧的外磁钢，所述内磁钢和外磁钢分别在转子盘上排列成环形，同一个磁钢组件的内磁钢和外磁钢的中心位于转子盘的同一个半径上，同一个磁钢组件的内磁钢和外磁钢的磁极方向相反，同一个磁钢组件的内磁钢和外磁钢用于与外部定子形成磁回路。

进一步的，所述转子盘包括内支撑环、圆环筋板、外固定环和多个径向筋板，多个径向筋板设置在内支撑环上并向外侧延伸，所述外固定环设置在所述径向筋板的末端，所述圆环筋板设置在内支撑环和外固定环之间并与所有径向筋板连接；

所述内支撑环、圆环筋板和多个径向筋板形成第一组安装位，所述内磁钢安装在第一组安装位上；所述外固定环、圆环筋板和多个径向筋板形成第二组安装位，所述外磁钢安装在第二组安装位上。