CN211296358U - 一种双轴向切向磁通电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双轴向切向磁通电机，属于磁通电机技术领域，包括中心轴、定子盘、外壳、轴向磁瓦、径向环架和径向磁瓦，所述定子盘垂直固定安装在中心轴上，所述外壳转动安装在中心轴上，所述轴向磁瓦设置在定子盘的侧面且与定子盘有间隙，所述径向环架安装在定子盘边缘且设置为沿定子盘边缘的环形结构，所述径向磁瓦设置在径向环架外侧且与径向环架同心设置，所述定子盘侧面设置轴向印制绕组，所述径向环架上设置径向印制绕组，所述轴向磁瓦和径向磁瓦均固定安装在外壳上，用以解决现有技术中的电机体积和重量大，效率低的技术问题。

Description

一种双轴向切向磁通电机

技术领域

本实用新型涉及一种双轴向切向磁通电机，属于磁通电机技术领域。

背景技术

随着我过电机行业不断发展壮大，尤其是国内企业走向国际市场，直接与国外公司面对面竞争，世界电机加工制造逐步向中国转移，目前我国已经成为电机产业的生产大国和出口大国，但生产的大多是低效高耗能的普通电机，技术含量不高，附加值较低。从长期发展趋势看，低效高耗能的普通电机将逐步被环保节能的高效电机所取代，传统电机使用硅钢片与绕线定子结构，电枢铁芯电感大，磁阻尼及铁损大，易形成铁损发热源，体积和重量大，效率低，另外传统径向磁场结构的电机功率密度低且转矩体积小，输出转矩小，转矩脉动高，转矩特性的线性度不高，噪声高发热多，功率低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种双轴向切向磁通电机，用以解决现有技术中的电机体积和重量大，效率低的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种双轴向切向磁通电机，包括中心轴、定子盘、外壳、轴向磁瓦、径向环架和径向磁瓦，所述定子盘垂直固定安装在中心轴上，所述外壳转动安装在中心轴上，所述轴向磁瓦设置在定子盘的侧面且与定子盘有间隙，所述径向环架安装在定子盘边缘且设置为沿定子盘边缘的环形结构，所述径向磁瓦设置在径向环架外侧且与径向环架同心设置，所述定子盘侧面设置轴向印制绕组，所述径向环架上设置径向印制绕组，所述轴向磁瓦和径向磁瓦均固定安装在外壳上。

本实用新型的有益效果是：通过采用印制绕组作为定子，代替传统电机的定子线圈，实现电枢无铁芯、电感小且消除了磁阻尼及铁损，减少了铁损发热源；通过采用轴向和径向复合磁场，具有高功率密度、高转矩密度、高效率、低速运行平稳、性价比高的特性；通过采用上述结构，减小了电机体积及重量，同时提高了电机的效率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述轴向磁瓦包括左磁瓦和右磁瓦，所述左磁瓦和右磁瓦均设置为环形，所述左磁瓦和右磁瓦分别位于定子盘的左侧和右侧，所述定子盘的左侧和右侧均设置轴向印制绕组。

进一步，所述外壳包括左盖和右盖，所述左盖的左侧和右盖的右侧均设置由中心凸起的轴承腔，所述轴承腔内安装轴承，所述轴承的内环安装在中心轴上，所述轴承的外环安装在轴承腔内。

进一步，所述轴向印制绕组和径向印制绕组均采用Halbach磁片阵列方向进行冲磁。

进一步，所述外壳的径向外侧面设置齿轮或带轮。

进一步，所述中心轴的两端设置外螺纹。

进一步，所述中心轴设置为阶梯轴，包括与轴承腔内孔转动配合安装的轴承腔内孔台、用于安装轴承的轴承安装台和用于安装定子盘的定子安装台，所述轴承腔内孔台直径小于轴承安装台的直径，所述轴承安装台的直径小于定子安装台的直径。

进一步，所述轴承腔与中心轴之间设置密封圈。通过设置密封圈，对轴承腔内进行密封，保证轴承工作环境的安全性。

进一步，所述定子安装台上设置若干个固定耳，所述固定耳与定子盘通过螺钉可拆卸连接。通过设置固定耳，便于对定子盘进行安装和拆卸。

进一步，所述左盖内侧壁设置左磁瓦限位环，所述右盖内侧壁设置右磁瓦限位环，所述左盖的外边缘设置左盖外侧壁，所述右盖的外边缘设置右盖外侧壁，所述左盖外侧壁和右盖外侧壁插接安装。通过设置左磁瓦限位环和右磁瓦限位环，对轴向磁瓦进行限位和安装，通过设置左盖外侧壁和右盖外侧壁进行插接安装，便于安装和拆卸，省时省力。

通过设置左磁瓦和右磁瓦，实现中间定子，两边转子的结构，进一步提高了电机效率；通过将外壳设置为左盖和右盖，便于安装和拆卸，同时外壳与轴向磁瓦和径向磁瓦固定安装，实现同步旋转将动力输出，结构稳定性高；通过采用Halbach磁片阵列方向进行冲磁，使轴向磁瓦的磁场具有单方向性，改变了磁轭材料，减少了磁轭厚度，大大改善了反电动势波形，达到精准控制和弱磁控制；通过采用齿轮或带轮，将外壳的旋转动力通过齿轮传动或带轮传动进行输出，结构紧凑，有利于减少电机的体积和重量；通过采用外螺纹的中心轴，便于通过外螺纹对中心轴进行固定安装，适用范围广，便于安装和拆卸；通过采用阶梯轴状的中心轴，便于安装轴承和定子盘，提高装置的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1中A-A处的剖视结构示意图；

图3为图1中B-B处的剖视结构示意图；

图4为左壳盖的立体结构示意图；

图5为右壳盖的立体结构示意图；

图6为中心轴的立体结构示意图。

图中1.左盖，2.轴承腔，3.右盖，4.中心轴，5.径向磁瓦，6.径向印制绕组，7.径向环架，8.定子盘，9.右磁瓦，10.左磁瓦，11.轴承，12.左磁瓦限位环，13.左盖外侧壁，14.右盖外侧壁，15.右磁瓦限位环，16.外螺纹，17.轴承腔内孔台，18.轴承安装台，19.固定耳，20.中心孔，21.通孔，22.定子安装台。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种双轴向切向磁通电机，包括中心轴4、定子盘8、外壳、轴向磁瓦、径向环架7和径向磁瓦5，所述定子盘8垂直固定安装在中心轴4上，所述外壳转动安装在中心轴4上，所述轴向磁瓦设置在定子盘8的侧面且与定子盘8有间隙，所述径向环架7安装在定子盘8边缘且设置为沿定子盘7边缘的环形结构，所述径向磁瓦5设置在径向环架7外侧且与径向环架7同心设置，所述定子盘8侧面设置轴向印制绕组，所述径向环架7上设置径向印制绕组，所述轴向磁瓦和径向磁瓦5均固定安装在外壳上，通过采用印制绕组作为定子，代替传统电机的定子线圈，实现电枢无铁芯、电感小且消除了磁阻尼及铁损，减少了铁损发热源；通过采用轴向和径向复合磁场，具有高功率密度、高转矩密度、高效率、低速运行平稳、性价比高的特性；通过采用上述结构，减小了电机体积及重量，同时提高了电机的效率，该电机与传统电机相比，体积为传统电机的1/5-1/7体积，效率提高了25％-35％，该电机与永磁电机相比，体积为永磁电机的1/2体积，效率提高了10％。

所述轴向磁瓦包括左磁瓦10和右磁瓦9，所述左磁瓦10和右磁瓦9均设置为环形，所述左磁瓦10和右磁瓦9分别位于定子盘8的左侧和右侧，所述定子盘8的左侧和右侧均设置轴向印制绕组，通过设置左磁瓦10和右磁瓦9，实现中间定子，两边转子的结构，进一步提高了电机效率。

所述外壳包括左盖1和右盖3，所述左盖1的左侧和右盖3的右侧均设置由中心凸起的轴承腔2，所述轴承腔2内安装轴承11，所述轴承11的内环安装在中心轴4上，所述轴承11的外环安装在轴承腔2内，通过将外壳设置为左盖1和右盖3，便于安装和拆卸，同时外壳与轴向磁瓦和径向磁瓦5固定安装，实现同步旋转将动力输出，结构稳定性高；所述左盖1内侧壁设置左磁瓦限位环12，所述右盖3内侧壁设置右磁瓦限位环15，所述左盖1的外边缘设置左盖外侧壁13，所述右盖3的外边缘设置右盖外侧壁14，所述左盖外侧壁13和右盖外侧壁14插接安装。通过设置左磁瓦限位环12和右磁瓦限位环15，对轴向磁瓦进行限位和安装，通过设置左盖外侧壁13和右盖外侧壁14进行插接安装，便于安装和拆卸，省时省力。

所述轴向印制绕组和径向印制绕组均采用Halbach(海尔贝克阵列)磁片阵列方向进行冲磁，通过采用Halbach磁片阵列方向进行冲磁，使轴向磁瓦的磁场具有单方向性，改变了磁轭材料，减少了磁轭厚度，大大改善了反电动势波形，达到精准控制和弱磁控制。

所述外壳的径向外侧面设置齿轮或带轮，通过采用齿轮或带轮，将外壳的旋转动力通过齿轮传动或带轮传动进行输出，结构紧凑，有利于减少电机的体积和重量。

所述中心轴4的两端设置外螺纹16，中心设置中心孔20，通过采用外螺纹16的中心轴4，便于通过外螺纹16对中心轴4进行固定安装，适用范围广，便于安装和拆卸。

所述中心轴4设置为阶梯轴，包括与轴承腔2内孔转动配合安装的轴承腔内孔台17、用于安装轴承11的轴承安装台18和用于安装定子盘8的定子安装台22，所述轴承腔2内孔台直径小于轴承安装台18的直径，所述轴承安装台18的直径小于定子安装台22的直径，定子安装台22上还设置径向的通孔21，该通孔21连通至中心孔20，通过采用阶梯轴状的中心轴4，便于安装轴承11和定子盘8，提高装置的稳定性，所述轴承腔2与中心轴4之间设置密封圈，通过设置密封圈，对轴承腔2内进行密封，保证轴承工作环境的安全性，所述定子安装台22上设置若干个固定耳19，所述固定耳19与定子盘8通过螺钉可拆卸连接，通过设置固定耳19，便于对定子盘8进行安装和拆卸。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：包括中心轴、定子盘、外壳、轴向磁瓦、径向环架和径向磁瓦，所述定子盘垂直固定安装在中心轴上，所述外壳转动安装在中心轴上，所述轴向磁瓦设置在定子盘的侧面且与定子盘有间隙，所述径向环架安装在定子盘边缘且设置为沿定子盘边缘的环形结构，所述径向磁瓦设置在径向环架外侧且与径向环架同心设置，所述定子盘侧面设置轴向印制绕组，所述径向环架上设置径向印制绕组，所述轴向磁瓦和径向磁瓦均固定安装在外壳上。

2.根据权利要求1所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述轴向磁瓦包括左磁瓦和右磁瓦，所述左磁瓦和右磁瓦均设置为环形，所述左磁瓦和右磁瓦分别位于定子盘的左侧和右侧，所述定子盘的左侧和右侧均设置轴向印制绕组。

3.根据权利要求1所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述外壳包括左盖和右盖，所述左盖的左侧和右盖的右侧均设置由中心凸起的轴承腔，所述轴承腔内安装轴承，所述轴承的内环安装在中心轴上，所述轴承的外环安装在轴承腔内。

4.根据权利要求1所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述轴向印制绕组和径向印制绕组均采用Halbach磁片阵列方向进行冲磁。

5.根据权利要求3所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述外壳的径向外侧面设置齿轮或带轮。

6.根据权利要求1所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述中心轴的两端设置外螺纹。

7.根据权利要求6所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述中心轴设置为阶梯轴，包括与轴承腔内孔转动配合安装的轴承腔内孔台、用于安装轴承的轴承安装台和用于安装定子盘的定子安装台，所述轴承腔内孔台直径小于轴承安装台的直径，所述轴承安装台的直径小于定子安装台的直径。

8.根据权利要求3所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述轴承腔与中心轴之间设置密封圈。

9.根据权利要求7所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述定子安装台上设置若干个固定耳，所述固定耳与定子盘通过螺钉可拆卸连接。

10.根据权利要求3所述的一种双轴向切向磁通电机，其特征在于：所述左盖内侧壁设置左磁瓦限位环，所述右盖内侧壁设置右磁瓦限位环，所述左盖的外边缘设置左盖外侧壁，所述右盖的外边缘设置右盖外侧壁，所述左盖外侧壁和右盖外侧壁插接安装。

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