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