[发明专利]一种高速永磁盘式电机在审
申请号: | 201710411538.5 | 申请日: | 2017-06-02 |
公开(公告)号: | CN107040106A | 公开(公告)日: | 2017-08-11 |
发明(设计)人: | 韩东江;杨金福;唐长亮;郝龙;雷欢 | 申请(专利权)人: | 中国科学院工程热物理研究所 |
主分类号: | H02K16/00 | 分类号: | H02K16/00;H02K1/27;H02K1/28 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司11021 | 代理人: | 任岩 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高速 永磁 电机 | ||
技术领域
本公开涉及一种永磁电机,尤其是一种高速永磁盘式电机。
背景技术
高速永磁盘式电机具有功率密度大、体积小、无定子铁芯损耗等优点,集成了无油支承技术、永磁电动机/发电机一体化技术、电力电子技术以及高速转子动力学等核心技术,是新一代微小型动力装置的发展方向。由于高速永磁盘式电机电磁设计、转子动力学及强度设计、定子结构设计都与传统的高速电机有很大的区别,因此本领域亟需一种功率密度大、转子动力学特性好、结构简单且安装方便的永磁盘式电机。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本公开的目的在于提供一种功率密度大、转子动力学特性好、结构简单且安装方便,既可作为发电机运行,也可以作为电动机运行的高速永磁盘式电机。
(二)技术方案
本公开提供了一种高速永磁盘式电机,包括:电机壳体及其内部设置的定子线圈和转子;所述转子包括转轴和发电磁盘;所述转轴通过两个支撑轴承连接于电机壳体,两个定子线圈分别固定于电机壳体的两端;所述转轴设置有两对发电磁盘,每对发电磁盘对称布置在定子线圈两侧,定子线圈位于每对发电磁盘之间。
在本公开的一些实施例中,所述发电磁盘包括永磁块和固定托盘;所述固定托盘中心开有圆孔,其外径上缠绕碳纤维,其表面沿圆周方向均匀布置多个永磁块,所述永磁块的磁极交叉布置,固定托盘表面填充环氧树脂。
在本公开的一些实施例中,所述固定托盘中心的圆孔套入转轴,每对固定托盘的设置有永磁块的表面相对,永磁块的磁极位置对应,通过锁紧螺母固定在转轴上。
在本公开的一些实施例中,所述发电磁盘与定子线圈之间的轴向间隙为0.4mm~0.6mm。
在本公开的一些实施例中,所述支撑轴承为气体轴承。
在本公开的一些实施例中,所述定子线圈的极数与发电磁盘的磁极对数对应。
在本公开的一些实施例中,所述定子线圈通过锁紧压环固定于电机壳体。
在本公开的一些实施例中,所述永磁块通过螺钉固定在固定托盘上。
在本公开的一些实施例中,所述永磁块为钕铁硼材料。
在本公开的一些实施例中,所述高速永磁盘式电机作为电动机使用,或者作为发电机使用。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出,本公开的高速永磁盘式电机具有以下有益效果:
(1)采用了气体轴承,具有摩擦微小、振动微小、稳定性高、抗涡动性能好等优点。
(2)定子线圈采用耐高温、高韧性的环氧树脂对线圈进行成型及固定,取代了传统定子线圈的铁芯结构,减少了传统定子线圈的铁芯损耗。
(3)发电磁盘的固定托盘外径上缠绕高强度的碳纤维,可以提高固定托盘在高转速、大离心力下的强度。
(4)采用耐高温、高韧性的环氧树脂填充固定托盘上永磁块与托盘边缘之间的区域,其填充高度与固定托盘边缘相同,以缓冲与分散磁盘在高转速下永磁块的离心力。
(5)采用低压变频器启动,启动容易,发电磁盘与定子线圈结构简单,加工及安装方便,既可以用作电动机运行,也可以作为发电机运行。
附图说明
图1是本公开实施例高速永磁盘式电机的结构示意图;
图2为本公开实施例发电磁盘的结构示意图。
【符号说明】
1-电机壳体;2-定子线圈;3-转轴;4-永磁块;5-固定托盘;6-发电磁盘;7-锁紧螺母;8-支撑轴承;9-锁紧压环;10-环氧树脂。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
本公开实施例提供了一种高速永磁盘式电机,包括:电机壳体1及其内部设置的定子线圈2和转子。
参见图1,转子包括带有双止推盘的转轴3和发电磁盘6。转轴3通过两个支撑轴承8连接于电机壳体1,两个定子线圈2分别通过锁紧压环9固定于电机壳体1的两端且围绕转轴3。定子线圈2采用耐高温、高韧性的环氧树脂对线圈进行成型及固定,取代了传统定子线圈的铁芯结构,避免了传统定子线圈的铁芯损耗现象。
转轴3的止推盘外侧各设置有一对发电磁盘6,每对发电磁盘6对称布置在定子线圈2两侧,定子线圈2位于每对发电磁盘6之间。发电磁盘6通过键与转轴3在周向约束,并通过锁紧螺母7固定在转轴3上,安装方便且牢固,发电磁盘6与定子线圈2之间的轴向间隙为0.4mm~0.6mm。
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