一种向磁场电机及涡流损耗抑制方法与流程

本发明涉及轴向磁场电机领域，尤其涉及一种轴向磁场电机及涡流损耗抑制方法。

背景技术：

1、轴向磁场电机又称盘式电机，具有体积小、高转矩密度、高功率密度和高效率等优点，被广泛应用于电动汽车、通用工业等领域。电机包括机壳、定子和转子，定子和转子布置于机壳内部。电机中的铁芯、磁钢等金属零部件，其在处于变化轴向磁场中会形成涡流，涡流即可产生热效应，也可引起机械效应，对电机产生不利影响，例如涡流损耗降低电机的运行效率，甚至造成永磁体等高温退磁。

2、现有抑制涡流损耗的措施中，多数采用改变材质实现，即将固定金属零部件的部件，由金属材质替代为非金属材料。例如申请号为cn2022103256832，专利名称为盘式电机的发明专利，其将定子中固定铁芯的固定架限定为非金属架，以避免电机产生过大的涡流损耗。但是仅限金属材料应用的特定环境，上述方式无法实施，并且非金属材料相对金属材料来说，达不到较好的机械性能要求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种在不改变金属材料的应用的前提下，提供一种涡流损耗抑制方法及轴向磁场电机。

2、依据本发明的一个目的，本发明提供了一种轴向磁场电机，包括一定子和两转子，所述定子包括：

3、一定子机壳，所述定子机壳包括至少一金属板，所述金属板上设置有若干个圆周间隔排列的铁芯安装孔，所述金属板上开设有若干个定子断流缝，所述定子断流缝沿径向连通于所述铁芯安装孔和所述金属板的边缘；

4、一封闭环，所述封闭环连接所述金属板连通所述定子断流缝的边缘；

5、若干铁芯，所述铁芯安装在所述铁芯安装孔内并使所述铁芯的两端暴露在所述金属板两侧的两端上均套设有所述线圈；

6、若干线圈，所述线圈套设在所述铁芯上，所述铁芯暴露在所述金属板两侧的两端上均套设有所述线圈；

7、两所述转子设置于所述金属板的轴向两侧，所述铁芯暴露在所述金属板两侧的两端分别与所述转子气隙保持。

8、作为优选的实施例，所述定子断流缝连通至所述金属板的外边缘；

9、或者，所述定子断流缝连通至所述金属板的内边缘，所述封闭环连接所述金属板的内边缘和轴承，所述封闭环为金属材质制成的封闭环，并且所述金属板的内边缘和所述封闭环之间设置有绝缘件。

10、作为优选的实施例，所述定子机壳还包括一中间隔板，所述金属板的数量为两个，所述中间隔板拼接于两所述金属板之间，并且所述铁芯安装孔和所述定子断流缝贯穿所述中间隔板和两所述金属板。

11、作为优选的实施例，所述金属板背离所述中间隔板的一侧设置线圈容置腔，所述线圈保持于所述线圈容置腔内。作为优选的实施例，还包括若干绝缘层，所述铁芯的外周包裹至少一绝缘层，所述线圈和所述金属板设置于所述绝缘层外部。

12、作为优选的实施例，，所述轴向磁场电机还包括一转轴和至少一轴承，所述转轴穿设于所述金属板的中心，所述转轴和所述金属板之间设置有所述轴承，所述转子固定于所述转轴上。

13、作为优选的实施例，所述转子包括一转子盘和若干个磁钢，若干个所述磁钢呈圆周间隔设置于所述转子盘上，所述磁钢与所述铁芯气隙地保持。

14、作为优选的实施例，所述转子盘上开设有若干个转子断流缝，每一所述转子断流缝沿周向设置；

15、和/或，所述磁钢由若干个硅钢片沿径向堆叠而成，相邻的两个所述硅钢片之间形成断流面。

16、依据本发明的另一个目的，本发明还提供了一种轴向磁场电机的涡流损耗抑制方法，所述轴向磁场电机包括至少一定子和至少一转子，所述方法包括以下步骤：

17、在所述定子的金属板上开设沿径向排列的定子断流缝；

18、在所述转子的转子盘上开设沿周向排列的转子断流缝。

19、作为优选的实施例，所述转子的磁钢包括若干个硅钢片，所述方法还包括：

20、将若干个所述硅钢片沿径向排列，以在相邻的两所述硅钢片之间形成断流面。

21、作为优选的实施例，所述金属板上设置有若干个圆周间隔排列的铁芯安装孔，所述定子断流缝连通于所述铁芯安装孔和所述金属板的边缘，所述方法还包括：

22、提供一封闭环，将所述封闭环连接于所述金属板连通所述定子断流缝的边缘。

23、与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

24、通过在所述金属板上开设所述定子断流缝，以阻断涡流路径，降低且抑制涡流损耗，从而保证电机运行的可靠性。另外在所述金属板连通所述定子断流缝的边缘处，增设所述封闭环，以避免所述金属板因开设所述定子断流缝而引发的强度下降的问题，从而保证所述金属板的支撑能力和强度。

25、所述封闭环可连接于所述金属板的内边缘，以用于支撑轴承，此时所述封闭环为金属材质制成的封闭环，通过在所述封闭环和所述金属板的内边缘之间增设绝缘件，避免所述定子断流缝1200与金属材质的所述封闭环接触，而破坏隔流作用。

26、还可在所述铁芯外圈包裹绝缘层，以避免所述铁芯与所述金属板直接接触，可隔断涡流。

27、利用在所述转子盘上开设所述转子断流缝，以阻断转子盘涡流路径，以及利用若干个硅钢片堆叠形成磁钢，以在相邻的两个所述硅钢片之间形成断流面，以阻断磁钢涡流路径，不仅实现可制造性，并且有益于抑制涡流损耗。

28、以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

技术特征：

1.一种轴向磁场电机，其特征在于，包括一定子(100)和两转子(200)，所述定子(100)包括：

2.如权利要求1所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述定子断流缝(1200)连通至所述金属板(111)的外边缘；

3.如权利要求1所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述定子机壳(110)还包括一中间隔板(112)，所述金属板(111)的数量为两个，所述中间隔板(112)拼接于两所述金属板(111)之间，并且所述铁芯安装孔(1100)和所述定子断流缝(1200)贯穿所述中间隔板(112)和两所述金属板(111)。

4.如权利要求3所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述金属板(111)背离所述中间隔板(112)的一侧设置线圈容置腔(1300)，所述线圈(140)保持于所述线圈容置腔(1300)内。

5.如权利要求1所述的轴向磁场电机，其特征在于，还包括若干绝缘层(160)，所述铁芯(130)的外周包裹至少一绝缘层(160)，所述线圈(140)和所述金属板(111)之间设置于所述绝缘层(160)外部。

6.如权利要求1至5任一项所述的种轴向磁场电机，其特征在于，所述轴向磁场电机还包括一转轴(300)和至少一轴承(400)，所述转轴(300)穿设于所述金属板(111)的中心，所述转轴(300)和所述金属板(111)之间设置有所述轴承(400)，所述转子(200)固定于所述转轴(300)上。

7.如权利要求6所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述转子(200)包括一转子盘(210)和若干个磁钢(220)，若干个所述磁钢(220)呈圆周间隔设置于所述转子盘(210)上，所述磁钢(220)与所述铁芯(130)气隙地保持。

8.如权利要求7所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述转子盘(210)上开设有若干个转子断流缝(2100)，每一所述转子断流缝(2100)沿周向设置；

9.一种轴向磁场电机的涡流损耗抑制方法，其特征在于，所述轴向磁场电机包括至少一定子(100)和至少一转子(200)，所述方法包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的轴向磁场电机的涡流损耗抑制方法，其特征在于，所述转子(200)的磁钢(220)包括若干个硅钢片(221)，所述方法还包括：

11.如权利要求9所述的轴向磁场电机的涡流损耗抑制方法，其特征在于，所述金属板(111)上设置有若干个圆周间隔排列的铁芯安装孔(1100)，所述定子断流缝(1200)连通于所述铁芯安装孔(1100)和所述金属板(111)的边缘，所述方法还包括：

技术总结
本发明提供了一种轴向磁场电机及涡流损耗抑制方法，其中轴向磁场电机包括一定子和两转子，定子包括一定子机壳，定子机壳包括至少一金属板，金属板上设置有若干个圆周间隔排列的铁芯安装孔，金属板上开设有若干个定子断流缝，定子断流缝沿径向连通于铁芯安装孔和金属板的边缘；一封闭环，封闭环连接金属板连通定子断流缝的边缘；若干铁芯，铁芯安装在铁芯安装孔内并使铁芯的两端暴露在金属板两侧的两端上均套设有线圈；若干线圈，线圈套设在铁芯上，铁芯暴露在金属板两侧的两端上均套设有线圈；两转子设置于金属板的轴向两侧，铁芯暴露在金属板两侧的两端分别与转子气隙保持，达到定子在不改变金属材料的应用的前提下，实现抑制涡流损耗的目的。

技术研发人员：刘洋,何俊明,陈文杰,章小林,王一奇,朱敏,杨晨
受保护的技术使用者：浙江盘毂动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12