CN111555475B - 轴承一体式旋转变压定转子结构 - Google Patents

轴承一体式旋转变压定转子结构 Download PDF

Info

Publication number
CN111555475B
CN111555475B CN202010456060.XA CN202010456060A CN111555475B CN 111555475 B CN111555475 B CN 111555475B CN 202010456060 A CN202010456060 A CN 202010456060A CN 111555475 B CN111555475 B CN 111555475B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
stator
rotary transformer
resolver
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010456060.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111555475A (zh
Inventor
陈德志
苏卓勋
李绪镇
王阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang University of Technology
Original Assignee
Shenyang University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang University of Technology filed Critical Shenyang University of Technology
Priority to CN202010456060.XA priority Critical patent/CN111555475B/zh
Publication of CN111555475A publication Critical patent/CN111555475A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111555475B publication Critical patent/CN111555475B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K24/00—Machines adapted for the instantaneous transmission or reception of the angular displacement of rotating parts, e.g. synchro, selsyn

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

本发明涉及一种轴承一体式旋转变压定转子结构，包括旋转变压器定子和旋转变压器转子，旋转变压器转子位于旋转变压器定子内侧，旋转变压器转子设有转轴孔，旋转变压器定子的内周设有旋转变压器定子侧绕组，旋转变压器转子的外周设有旋转变压器转子侧绕组，所述旋转变压器定子和旋转变压器转子之间均布设有滚动件，滚动件与旋转变压器定子的位置相对不变，滚动件能够在旋转变压器转子旋转时原位滚动旋转，所述旋转变压器定子侧绕组极对数+旋转变压器转子侧绕组极对数=滚动件的数量。本发明滚动件采用导磁材料，其磁导率远远大于空气，磁场大部分通过滚动件进行耦合，使波形更加正弦，一体接触的结构，结构可靠、寿命高并且工作效率高。

Description

轴承一体式旋转变压定转子结构
技术领域
本发明涉及定转子结构，尤其涉及一种轴承一体式旋转变压定转子结构。
背景技术
能源的开发利用是经济发展和社会生产力的动力源泉，电能作为二次能源在第二次工业革命后得到广泛的应用，在当今社会中，汽车已成为人类日常生活中的必需品，因此人们必须对汽车进行节能减排的技术革命，新能源汽车便在这场革命中应运而生。在如今全球能源短缺、环境恶化、气候异常的大背景下，新能源汽车一方面可以满足人类对车辆机动性的需求；另一方面，相比于传统动力***汽车，新能源汽车具有经济、环保和可持续开发的价值。
在新能源汽车中，驱动电机是汽车的心脏，它需在多种模式下进行工作，如起动发动机、电机驱动、电机发电、制动能量回馈等，而且这些工作模式是按照车辆运行工况随机而定的；车辆运行工况亦是极其复杂的，常见的有车辆的启动、加速、制动、停车、上下坡、转弯变道等。因此，驱动电机无疑有着很高的技术要求。
载电机中电刷与滑环的存在为新能源汽车的安全运行带来很大的隐患，因此车载电机的无刷化设计十分必要。目前国内外的电机无刷化方案中或多或少都存在增加附加装置或附加绕组，复杂化电磁关系，降低电机功率密度等问题。车载电机中电刷与滑环带来的安全隐患可通过无刷励磁技术来避免，即使用旋转变压器对电机励磁绕组进行供电。
发明内容
发明目的
为解决现有电机励磁无刷化方案中存在增加附加装置或附加绕组，复杂化电磁关系，降低电机功率密度等问题，本发明提出一种轴承一体式旋转变压定转子结构，实现电能传递，从而对电机励磁绕组进行励磁。
技术方案
一种轴承一体式旋转变压定转子结构，包括旋转变压器定子和旋转变压器转子，旋转变压器转子位于旋转变压器定子内侧，旋转变压器转子设有转轴孔，旋转变压器定子的内周设有旋转变压器定子侧绕组，旋转变压器转子的外周设有旋转变压器转子侧绕组，所述旋转变压器定子和旋转变压器转子之间均布设有滚动件，滚动件与旋转变压器定子的位置相对不变，滚动件能够在旋转变压器转子旋转时原位滚动旋转，所述旋转变压器定子侧绕组极对数+旋转变压器转子侧绕组极对数=滚动件的数量。
所述滚动件为球型或圆柱型。
所述滚动件的直径或高度大于旋转变压器定子和旋转变压器转子的厚度。
所述滚动件是导磁材料。
所述导磁材料为不锈钢、铜或SMC复合材料。
所述导磁材料优选为SMC复合材料。
所述旋转变压器定子是由多个定子分瓣冲片粘合而成的。
所述旋转变压器转子的外周套有一个转子套，转子套的外周设有滑道。
所述旋转变压器转子和转子套之间开有插槽，插槽内***有槽楔。
优点及效果
本发明提供了一种轴承新式的一体式旋转变压定转子结构，用于替换对传统旋转变压器的结构。变压器定转子之间的滚动件起到磁导调制作用，滚动件采用导磁材料，其磁导率远远大于空气，定转子绕组产生的磁场大部分通过滚动件进行耦合，从而使其波形更加正弦，同时滚动件也使旋转变压器结构为一体结构，结构可靠、寿命高并且工作效率高。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为定子和滚珠的单独结构示意图；
图3为定子冲片分体示意图；
图4为转子的单独结构示意图；
图5为转子套的单独结构示意图；
图6为图5的H-H剖视图方案1；
图7为图5的H-H剖视图方案2；
图8为槽楔处的结构示意图；
图9为转子侧电流波形图。
附图标记说明：1.旋转变压器定子侧绕组、2.旋转变压器定子、3.滚动件、4.旋转变压器转子侧绕组、5.转轴孔、6.旋转变压器转子、7.粘合材料、8.定子分瓣冲片a、9.定子分瓣冲片b、10.转子套、11.槽楔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明的技术方案进行进一步详细地说明，本发明所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，一种轴承一体式旋转变压定转子结构，包括旋转变压器定子2和旋转变压器转子6，旋转变压器转子6位于旋转变压器定子2内侧，旋转变压器转子6设有转轴孔5，旋转变压器定子2的内周设有旋转变压器定子侧绕组1，旋转变压器转子6的外周设有旋转变压器转子侧绕组4，旋转变压器定子侧绕组1和旋转变压器转子侧绕组4均通过绕线方式进行下线。所述旋转变压器定子2和旋转变压器转子6之间均布设有滚动件3，滚动件3与旋转变压器定子2的位置相对不变，旋转变压器定子2设有凹坑，滚动件3位于凹坑内，滚动件3能够在旋转变压器转子6旋转时原位滚动旋转，本实施方式中，旋转变压器转子6的外周套有一个转子套10，转子套10的外周设有滑道，旋转变压器转子6和转子套10之间开有插槽，插槽内***有槽楔11，转子套10、旋转变压器转子6和槽楔11为相同的材料。滚动件3为球型或圆柱型，滚动件3的直径或高度大于旋转变压器定子2和旋转变压器转子6的厚度，更好的遮挡磁力线，滚动件3是导磁材料，可以为不锈钢、铜或SMC复合材料等材料，优选使用SMC复合材料。所述旋转变压器定子侧绕组1极对数+旋转变压器转子侧绕组4极对数=滚动件3的数量。本实施方式中，旋转变压器定子2和旋转变压器转子6的槽数均为12，旋转变压器定子2为两相4对极，旋转变压器转子6为两相2对极，用于进行旋转和磁导调制的滚动件3为6个。旋转变压器定子2通过硅钢片叠制而成，旋转变压器定子2是由多个定子分瓣冲片粘合而成的，如图3所示，定子分瓣冲片a 8、定子分瓣冲片b 9是通过高速冲床和冲片模具对硅钢片进行加工制成的，定子分瓣冲片a 8和定子分瓣冲片b9之间是通过粘合材料7粘接的，外周优选再焊接在一起，更加牢固。粘合材料可以为高导热，高绝缘材料，例如树脂。
本定转子结构应用于变压器时，旋转变压器定子2与电机外壳连接，两侧设有端盖，旋转变压器转子6连接电机转子转轴。旋转变压器定子侧绕组1通两相4对极电流形成旋转磁场，旋转磁场经过滚动件3的磁导调制作用耦合出2对极磁场从而在旋转变压器转子侧绕4组感应出两相2对极电流，使旋转变压器正常工作，通过整流器对励磁绕组进行供电。
如图9所示，数字1、2和3的波形曲线分别代表A相、B相和C相的波形曲线。电流波形旋转变压器刚启动的时候由于变压器内部电感导致电流不稳定，随着时间变化，变压器转子波形趋于正弦，变压器转子由于感应电势产生的电流波形比一般旋转变压器更加正弦、谐波更小并且效率更高。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种轴承一体式旋转变压定转子结构，包括旋转变压器定子（2）和旋转变压器转子（6），旋转变压器转子（6）位于旋转变压器定子（2）内侧，旋转变压器转子（6）设有转轴孔（5），旋转变压器定子（2）的内周设有旋转变压器定子侧绕组（1），旋转变压器转子（6）的外周设有旋转变压器转子侧绕组（4），其特征在于：所述旋转变压器定子（2）和旋转变压器转子（6）之间均布设有起到磁导调制作用的滚动件（3），滚动件（3）与旋转变压器定子（2）的位置相对不变，滚动件（3）能够在旋转变压器转子（6）旋转时原位滚动旋转，所述旋转变压器定子侧绕组（1）极对数+旋转变压器转子侧绕组（4）极对数=滚动件（3）的数量；
所述滚动件（3）是导磁材料；
所述导磁材料为不锈钢、铜或SMC复合材料。
2.根据权利要求1所述的轴承一体式旋转变压定转子结构，其特征在于：所述滚动件（3）为球型或圆柱型。
3.根据权利要求2所述的轴承一体式旋转变压定转子结构，其特征在于：所述滚动件（3）的直径或高度大于旋转变压器定子（2）和旋转变压器转子（6）的厚度。
4.根据权利要求1所述的轴承一体式旋转变压定转子结构，其特征在于：所述导磁材料为SMC复合材料。
5.根据权利要求1所述的轴承一体式旋转变压定转子结构，其特征在于：所述旋转变压器定子（2）是由多个定子分瓣冲片粘合而成的。
6.根据权利要求1所述的轴承一体式旋转变压定转子结构，其特征在于：所述旋转变压器转子（6）的外周套有一个转子套（10），转子套（10）的外周设有滑道。
7.根据权利要求1所述的轴承一体式旋转变压定转子结构，其特征在于：所述旋转变压器转子（6）和转子套（10）之间开有插槽，插槽内***有槽楔（11）。
CN202010456060.XA 2020-05-26 2020-05-26 轴承一体式旋转变压定转子结构 Active CN111555475B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010456060.XA CN111555475B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 轴承一体式旋转变压定转子结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010456060.XA CN111555475B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 轴承一体式旋转变压定转子结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111555475A CN111555475A (zh) 2020-08-18
CN111555475B true CN111555475B (zh) 2021-05-14

Family

ID=72003610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010456060.XA Active CN111555475B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 轴承一体式旋转变压定转子结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111555475B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006223010A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Toyota Motor Corp レゾルバとベアリングの取付構造
DE102010021160A1 (de) * 2010-05-21 2011-11-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager mit integriertem Generator
CN102741575A (zh) * 2009-07-03 2012-10-17 谢夫勒科技股份两合公司 具有能量发生单元的轴承
CN102820728A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 西门子公司 用于风力涡轮机的发电机
CN103384774A (zh) * 2010-12-20 2013-11-06 Skf公司 集成轴承的发电机
EP3054562A1 (de) * 2015-02-09 2016-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Antriebsmaschine
CN106133356A (zh) * 2014-04-15 2016-11-16 舍弗勒技术股份两合公司 具有集成的爪极发电机的滚动轴承和爪极发电机
CN108119539A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 斯凯孚公司 具有集成发电机的轴承组件
CN109630542A (zh) * 2018-12-18 2019-04-16 上海交通大学 一种内置无线传感器且具有自供电功能的智能轴承

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006223010A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Toyota Motor Corp レゾルバとベアリングの取付構造
CN102741575A (zh) * 2009-07-03 2012-10-17 谢夫勒科技股份两合公司 具有能量发生单元的轴承
DE102010021160A1 (de) * 2010-05-21 2011-11-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager mit integriertem Generator
CN103384774A (zh) * 2010-12-20 2013-11-06 Skf公司 集成轴承的发电机
CN102820728A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 西门子公司 用于风力涡轮机的发电机
CN106133356A (zh) * 2014-04-15 2016-11-16 舍弗勒技术股份两合公司 具有集成的爪极发电机的滚动轴承和爪极发电机
EP3054562A1 (de) * 2015-02-09 2016-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Antriebsmaschine
CN108119539A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 斯凯孚公司 具有集成发电机的轴承组件
CN109630542A (zh) * 2018-12-18 2019-04-16 上海交通大学 一种内置无线传感器且具有自供电功能的智能轴承

Also Published As

Publication number Publication date
CN111555475A (zh) 2020-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101908809A (zh) 基于模块化方式构建定子磁路的外转子无刷直流电机
CN104505961B (zh) 一种外转子电动发电机
CN111555475B (zh) 轴承一体式旋转变压定转子结构
CN104506005B (zh) 一种电动汽车轮毂式永磁电机
CN112953060A (zh) 一种径向-轴向复合磁通的外转子永磁同步电机
CN201146437Y (zh) 高效高功率密度内转子、外转子空芯电机
CN203660842U (zh) 一种交流发电机励磁机
CN210724520U (zh) 一种双转子盘式轮毂永磁同步电动机
CN211830520U (zh) 一种应用在起重机上的盘式永磁电机
CN207010386U (zh) 一种汽车用轻量化永磁发电机
CN201008124Y (zh) 一种无刷直通式永磁直流电机
CN207732599U (zh) 基于脉动磁场的异步电动机
CN107579640B (zh) 一种低转动惯量的永磁风力电机
CN101247071A (zh) 新式直流电机
CN214958923U (zh) 一种发电机
CN2528154Y (zh) 电磁铁式直流电机
CN105790537A (zh) 带真空泵的径向与切向组合式磁极发电机
CN217307365U (zh) 一种电动工具直流无刷电机内转子结构
CN109450208B (zh) 一种模块化汽车驱动电机
CN213846493U (zh) 一种径向复合式双旋转轴发电机
CN202798174U (zh) 分立电磁铁定子结构的新型永磁电机
CN216873049U (zh) 一种超薄永磁同步电机
CN203522422U (zh) 定子位于轮轴上的合动力电机
CN214281170U (zh) 一种同心双端口双动力复合式电动机
CN216564667U (zh) 一种基于模块化定子齿轭结构的盘式电机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant