一种稀土无铁芯径向聚能磁节能电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电机技术领域，特别涉及一种用于由永磁材料和高分子聚合物材料设计的磁场径向分布的高效节能径向聚能磁无铁芯电机。
【背景技术】
[0002]目前传统的异步电机和永磁同步电机大多采用径向磁场的磁路结构，径向磁路结构中多采用瓦片形永磁体和矩形永磁体。调节瓦片形永磁体的宽度和矩形永磁体极靴的形状和宽度，也就是调节极弧系数。该种磁路结构的磁通路径为:永磁体N极一软铁极靴一磁性材料段一气隙的磁性材料段一软铁极靴一永磁体S。径向结构转子磁路结构中永磁体有4种形状，每种形状都有不同的应用性能的区别。
[0003]而永磁盘式电机磁场是轴向分布的，气隙磁通走向为永磁体N—气隙一定子一气隙一永磁体S极，当转子旋转时，就在定子电枢绕组中感应交变电势。盘式结构电机圆环型永磁体做得比较薄，为保证磁路的轴向长度，需要磁轭衬垫配合使用。不同的转子结构带来永磁电机性能上的差异和不同的造价，所以各有优缺点。
[0004]第一种永磁电机存在如下缺点:
[0005]I，由于传统永磁电机是采用单圈磁钢，则功率和功率密度较小。
[0006]2，永磁电机较传统的异步电机在效率上有所提升，但由于有定子铁芯，所以还是存在铁损。
[0007]3，定子铁芯也造成了电机在旋转的时候有磁滞力。
[0008]4，由于定子铁芯的存在，则电机也较重，耗材也多。
[0009]5，有铁芯结构的线圈定子损耗大，电机散热性能不好。
[0010]而传统的永磁盘式电机也存在如下缺点:
[0011]I，盘式电机也有铁芯，所以电机也存在铁损。
[0012]2，由于定子和转子都有铁芯，所以电机的重量也较重，耗材也多。
[0013]3，由于传统永磁盘式电机是采用单面磁钢，则功率和功率密度较小。
[0014]4，定子铁芯的存在也造成了，电机在旋转的时候有粘滞力。
[0015]5，盘式电机由于直径较大，转动惯量较大。
[0016]6，有铁芯结构的线圈定子损耗大，内部散热性不好。
【实用新型内容】
[0017]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种稀土无铁芯径向聚能磁节能电机，用以克服现有技术上的缺点。
[0018]本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
[0019]—种稀土无铁芯径向聚能磁节能电机，其特征在于，包括:轴承(I)、固定压块(2)、外壳(3)、内置位置传感器(4)、电机轴(5)、挡磁圆环(6)、聚能磁钢(7)、高分子材料电枢
(8)、散热铜管(9);其中，所述挡磁圆环(6)是由两个圆环形的阻磁铁材料组成，挡磁圆环(6)固定在和电机轴(5)连接的圆形铝块上，挡磁圆环(6)上通过压块将聚能磁钢(7)进行固定，根据电机极性，挡磁圆环(6)上安装2的倍数的聚能磁钢(7)，且聚能磁钢(7)N极与S极交相配对安装，位置传感器(4)置于在所述高分子材料电枢(8)绕组内部，电机高分子材料电枢(8)通过压合将埋入式圆环型散热铜管(9)埋入高分子材料电枢(8);
[0020]所述高分子材料电枢(8)内部和外部各有一个挡磁圆环(6)，挡磁圆环(6)形成一个N极和S极相对的排列方式，由此加强两个转子之间的气隙磁场。
[0021 ]优选的，所述的稀土无铁芯径向聚能磁节能电机的高分子材料电枢(8)为高分子聚合物材料和电机线圈进行压合的电机定子组件。
[0022]进一步地，优选的，所述的稀土无铁芯径向聚能磁节能电机的高分子材料电枢(8)的电枢绕采用集中绕组的绕制方式，绕组之间的固定方式采用高分子聚合物材料不导磁材料固定，且绕制完成电枢绕组通过电机外壳的卡遭固定在电机外壳成为电机定子，所述聚能磁钢(7)和挡磁圆环(6)通过铝压条固定构成转子，并在空间上形成正弦分布的径向磁场，所述转子在外力作用下旋转起来产生旋转的磁场，从而在定子绕组上产生正弦的旋转电动势。
[0023]本实用新型设计的电机和传统的永磁电机相比:
[0024](I):由于电枢绕组和电机转子都没有硅钢片，所以它比传统电机更轻的同时，无铁损，无磁阻尼，发热小，电机效率高。(2):由于采用双转子径向磁场结构，所以较传统的有铁芯径向磁场的结构来说，磁场会更强，铜线绕组更少。(3):由于该电机采用径向的磁场分布，所以电机可以做的很细长，另外转子上的铁材料较少，所以和相同规格的其他传统永磁电机来说，转动惯量小。(4)由于在电机电枢中埋入圆环形散热铜管和电机外部进行热交换，所以电机电枢散热更好，功率可以做到更大。
[0025]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0026]下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。其中，
[0027]图1是本实用新型稀土无铁芯径向聚能磁节能电机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
[0029]具体来说，一种稀土无铁芯径向聚能磁节能电机，其特征在于，包括:轴承(I)、固定压块(2)、外壳(3)、内置位置传感器(4)、电机轴(5)、挡磁圆环(6)、聚能磁钢(7)、高分子材料电枢(8)、散热铜管(9);其中，所述挡磁圆环(6)是由两个圆环形的阻磁铁材料组成，挡磁圆环(6)固定在和电机轴(5)连接的圆形铝块上，挡磁圆环(6)上通过压块将聚能磁钢(7)进行固定，根据电机极性，挡磁圆环(6)上安装2的倍数的聚能磁钢(7)，且聚能磁钢(7)N极与S极交相配对安装，位置传感器(4)置于在所述高分子材料电枢(8)绕组内部，电机高分子材料电枢(8)通过压合将埋入式圆环型散热铜管(9)埋入高分子材料电枢(8);
[0030]所述高分子材料电枢(8)内部和外部各有一个挡磁圆环(6)，挡磁圆环(6)形成一个N极和S极相对的排列方式，由此加强两个转子之间的气隙磁场。
[0031 ]优选的，所述的稀土无铁芯径向聚能磁节能电机的高分子材料电枢(8)为高分子聚合物材料和电机线圈进行压合的电机定子组件。
[0032]进一步地，优选的，所述的稀土无铁芯径向聚能磁节能电机的高分子材料电枢(8)的电枢绕采用集中绕组的绕制方式，绕组之间的固定方式采用高分子聚合物材料不导磁材料固定，且绕制完成电枢绕组通过电机外壳的卡遭固定在电机外壳成为电机定子，所述聚能磁钢(7)和挡磁圆环(6)通过铝压条固定构成转子，并在空间上形成正弦分布的径向磁场，所述转子在外力作用下旋转起来产生旋转的磁场，从而在定子绕组上产生正弦的旋转电动势。
[0033]其中，内部和外部各有一个挡磁圆环将定子电枢包围在其中，两个挡磁圆环形成一个N极和S极相对的排列方式，这样两侧的永磁体的分布就加强了两个转子之间的气隙磁场。而电枢绕组可以采用集中绕组的绕制方式，绕组通过压合工艺采用高分子聚合物不导磁材料进行压合，这样绕制工艺简单，便于量产化。而绕制成功电枢绕组通过电机外壳卡遭固定在电机外壳形成定子。而有磁钢和挡磁圆环构成的转子在空间上形成正弦分布的磁场，而当转子在外力作用下旋转起来后会产生旋转的磁场，从而在定子绕组产生正弦的旋转电动势。位置传感器埋在绕组内部，这样在做电动机的时候不需要外部设计位置传感器的，从而节省了成本，降低了设计的难度。同时在电机电枢中埋有散热铜管，通过外部散热装置和外部热交换，很好的控制电机电枢内部温度。
[0034]本实用新型设计的电机和传统的永磁电机相比:
[0035](I):由于电枢绕组和电机转子都没有硅钢片，所以它比传统电机更轻的同时，无铁损，无磁阻尼，发热小，电机效率高。(2):由于采用双转子径向磁场结构，所以较传统的有铁芯径向磁场的结构来说，磁场会更强，铜线绕组更少。(3):由于该电机采用径向的磁场分布，所以电机可以做的很细长，另外转子上的铁材料较少，所以和相同规格的其他传统永磁电机来说，转动惯量小。
[0036]该电机由于广泛:可以用于电动汽车，电动自行车，机床设备、风力发电，海洋能发电，柴油机发电等领域，
[0037]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。
【主权项】
1.一种稀土无铁芯径向聚能磁节能电机，其特征在于，包括:轴承(I)、固定压块(2)、外壳(3)、内置位置传感器(4)、电机轴(5)、挡磁圆环(6)、聚能磁钢(7)、高分子材料电枢(8)、散热铜管(9);其中，所述挡磁圆环(6)是由两个圆环形的阻磁铁材料组成，挡磁圆环(6)固定在和电机轴(5)连接的圆形铝块上，挡磁圆环(6)上通过压块将聚能磁钢(7)进行固定，根据电机极性，挡磁圆环(6)上安装2的倍数的聚能磁钢(7)，且聚能磁钢(7)N极与S极交相配对安装，电机高分子材料电枢(8)通过压合将埋入式圆环型散热铜管(9)埋入高分子材料电枢(8); 所述高分子材料电枢(8 )内部和外部各有一个挡磁圆环(6)，挡磁圆环(6)形成一个N极和S极相对的排列方式，由此加强两个转子之间的气隙磁场。2.根据权利要求1所述的稀土无铁芯径向聚能磁节能电机，其特征在于，所述高分子材料电枢(8)为高分子聚合物材料和电机线圈进行压合的电机定子组件。3.根据权利要求1或2所述的稀土无铁芯径向聚能磁节能电机，其特征在于，所述高分子材料电枢(8)的电枢绕采用集中绕组的绕制方式，绕组之间的固定方式采用高分子聚合物材料不导磁材料固定，所述聚能磁钢(7)和挡磁圆环(6)通过铝压条固定构成转子，并在空间上形成正弦分布的径向磁场，所述转子在外力作用下旋转起来产生旋转的磁场，从而在定子绕组上产生正弦的旋转电动势。
【专利摘要】本实用新型公开了一种稀土无铁芯径向聚能磁节能电机，其特征在于，包括：轴承(1)、固定压块(2)、外壳(3)、内置位置传感器(4)、电机轴(5)、挡磁圆环(6)、聚能磁钢(7)、高分子材料电枢(8)、散热铜管(9)；本实用新型由于电枢绕组和电机转子都没有硅钢片，所以它比传统电机更轻的同时，无铁损，无磁阻尼，发热小，电机效率高；此外，由于采用双转子径向磁场结构，所以较传统的有铁芯径向磁场的结构来说，磁场会更强，铜线绕组更少；此外，由于在电机电枢中埋入圆环形散热铜管和电机外部进行热交换，所以电机电枢散热更好，功率可以做到更大。
【IPC分类】H02K16/02
【公开号】CN205212665
【申请号】CN201520845817
【发明人】刘霄, 王钦元, 柯常海
【申请人】刘霄
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年10月28日