[发明专利]轴向磁通电机组件及其组装方法

说明书

本发明涉及一种组装电机的方法，该方法包括将转子毂联接到转子盘以形成转子组件，并且在第一位置处将转子毂可滑动地联接到轴。该方法还包括将定子组件联接到轴，以在定子组件与转子组件之间限定第一轴向间隙。该方法进一步包括使转子组件沿着所述轴滑动到第二位置，以在所述定子组件与所述转子组件之间限定第二轴向间隙。第二位置基于当转子组件处于第二位置时测定的电机的反EMF常数。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月8日提交的美国非临时专利申请No.16/296,974的优先权，其全部公开内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本文描述的实施例总体上涉及轴向磁通电机，更具体地涉及具有可调节的转子组件的轴向磁通电机。

背景技术

在电动机设计中，反电动势(反EMF)是电动机效率以及电动机工作曲线(转矩和速度)的关键参数。反EMF通常用于指代在其中转子组件与由定子组件产生的磁场之间存在相对运动、因此在作为电动机运行的同时还充当发电机的电机中出现的电压。该电压与本来施加的电压串联并与之对向。随着电机转速的提高，电机内部电阻两端的总电压降低，流入电机的电流减小，从而导致电机速度降低。由于反EMF与电机的速度成正比，所以随着速度降低，反EMF减小。反EMF的减小导致电机两端的电压增大(因此电流增大)。该额外的电流会产生额外的转矩，电机需要该额外的转矩以便随着负荷增加而恢复其速度。电机的反EMF常数被设计为允许电机在以额定速度运行时汲取额定电流并传递额定转矩。

然而，反EMF受多种制造变量的影响，这使其成为很难以高精度控制的参数。例如，影响电机的反EMF的主要变量之一是转子组件与定子组件之间的轴向气隙的大小。至少一些已知的电机被设计成具有预定的气隙，该气隙提供预定的反EMF常数。然而，在组装至少一些已知的电机之后，由于制造公差，实际的气隙可能与预定的期望气隙不同。电机的每个部件都有其自身的制造公差范围，并且由于这些部件沿着轴堆叠在一起，公差彼此叠加，并且可能会导致气隙偏离预期的设计并总体上对电机的性能产生不良影响。

发明内容

在一方面，提供了一种组装电机的方法。该方法包括将转子毂联接到转子盘以形成转子组件，并且在第一位置处将转子毂可滑动地联接到轴。该方法还包括将定子组件联接到轴，以在定子组件与转子组件之间限定第一轴向间隙。该方法还包括使转子组件沿着轴滑动到第二位置，以在定子组件与转子组件之间限定第二轴向间隙。第二位置是基于当转子组件处于该第二位置时测得的电机的反EMF常数。

在另一方面，提供了一种组装电机的方法。该方法包括将转子毂联接到转子盘以形成转子组件，并且在第一位置处将转子毂可滑动地联接到带有轴向滚花的轴。该方法还包括在转子组件附近将定子组件联接到轴，并且当转子组件处于第一位置时测量电机的反EMF常数。该方法还包括使转子组件沿着轴滑动到第二位置，其中在该第二位置处测定的反EMF常数基本上等于预定的反EMF常数。

在又一方面，提供了一种用于具有定子组件的轴向磁通电机中的转子组件。该转子组件包括沿着旋转轴线延伸的轴以及转子毂，该转子毂可滑动地联接到该轴，使得该轴延伸穿过转子毂的第一中心开口。转子组件还包括固定地联接到转子毂的转子盘。转子毂的至少一部分延伸穿过转子盘的第二中心开口。基于测定的反EMF常数，转子毂和转子盘可相对于定子组件沿着轴从轴上的第一位置滑动到轴上的第二位置。

附图说明

图1是电机的一个示例性实施例的透视图；

图2是图1的电机的分解图；

图3是部分组装的图1的电机的放大截面图，并且示出了第一轴向间隙；

图4是完全组装好的图1的电机的截面图，并且示出了第二轴向间隙；

图5是示出了组装图1的电机的示例性方法的流程图；