轴向磁通电机的电磁组件的制作方法

1.本实用新型属于电机技术领域，涉及一种轴向磁通电机，特别是一种轴向磁通电机的电磁组件。


背景技术：

2.轴向磁通电机也称盘式电机，轴向磁通电机具有结构紧凑、效率高、功率密度大等优点，轴向磁通电机尤其适合应用于电动车辆、可再生能源系统、储能系统和工业设备等场合。
3.轴向磁通电机的结构多样，如单定转子结构、双定子中间转子结构、双转子中间定子结构和多盘式结构等。关于绕组绕线的相关文献较多，如申请人提出的电机转子组件及电机（申请号202011148314.8），两个定子组件之间设有一个转子体，定子组件内具有定子线圈，转子体中s磁极区域和n磁极区域分别为六个且一一交错相邻设置，转子体周向通过定位结构设有12个第一永磁体和12个第二永磁体。
4.又如申请人提出的双动力自耦合轴向磁通感应电机（申请号202011209062.5），第一定子组件和第二定子组件之间设有第一转子组件和第二转子组件，第一定子组件和第二定子组件通电产生旋转磁场。
5.又如申请人提出的无磁轭定子组件及轴向永磁轮毂式电机（申请号202022484723.7），包括具有永磁体的转子组件和具有定子线圈绕组的定子体，定子体位于两组转子组件之间。
6.本领域技术人员希望能够提出更多不同结构的轴向磁通电机的电磁组件，以满足不同轴向磁通电机的使用要求。


技术实现要素：

7.本实用新型提出了一种轴向磁通电机的电磁组件，本实用新型要解决的技术问题是如何提出另一种结构的轴向磁通电机的电磁组件，最好能提高输出扭矩。
8.本实用新型的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：一种轴向磁通电机的电磁组件，包括至少两组电磁件，相邻两组电磁件之间设有一组永磁件，其特征在于，永磁件包括偶数个永磁体，永磁体绕着永磁件的轴心线周向均匀分布，相邻两块永磁体的磁极朝向相反设置；电磁件包括铁芯和三组环形线圈，每组环形线圈中均具有多对沿电磁件径向设置的扁线段，每组环形线圈的扁线段对数与永磁体数量相同；三组环形线圈绕着电磁件的轴心线周向均匀分布，铁芯包括多个槽间部，相邻两对扁线段之间均嵌设有槽间部。
9.轴向磁通电机的电磁组件使用时环形线圈通电，根据“右手定则”可确定磁感线方向，进而确定槽间部s极和n极，通过控制三组环形线圈通电顺序，便能使永磁件相对于电磁件转动。与现有技术相比，本电磁组件中槽间部数量为永磁铁数量的三倍，通过合理控制三组环形线圈通电，不仅实现提高轴向磁通电机输出转速调控范围，还实现缩小相邻槽间部之间夹角以及相邻永磁铁之间夹角，进而提高输出扭力连续性和稳定性，以及提高输出扭
矩。
10.在上述的轴向磁通电机的电磁组件中，相邻所述两个永磁体之间夹角α为3.6
°‑6°
，该结构可增加永磁体的数量，永磁体的数量为60个至100个；进一步提高输出扭力连续性和稳定性，以及提高输出扭矩。
11.在上述的轴向磁通电机的电磁组件中，所述永磁体呈长条状，永磁体的纵向线沿永磁件的径向线设置；通过提高径向受力长度，实现提高输出扭矩。
12.在上述的轴向磁通电机的电磁组件中，所述铁芯的槽间部呈长条状，槽间部的纵向线沿铁芯的径向线设置；通过提高径向受力长度，实现提高输出扭矩。
13.在上述的轴向磁通电机的电磁组件中，所述永磁体和铁芯的槽间部均呈梯形体且由外至内均逐渐缩小；该结构提高永磁体和铁芯内端磁通量，进而提高输出扭矩。
14.在上述的轴向磁通电机的电磁组件中，所述槽间部的端面与铁芯轴心线之间间距和永磁体的端面与永磁件轴心线之间间距相同。
15.在上述的轴向磁通电机的电磁组件中，所述电磁件的数量为两组，两组电磁件还包括磁轭部，槽间部均位于磁轭部和永磁件之间。
16.在上述的轴向磁通电机的电磁组件中，所述电磁件的数量为三组或四组；位于两端的电磁件均包括磁轭部，槽间部均位于磁轭部和永磁件之间；位于中间的电磁件不包括磁轭部。
17.在上述的轴向磁通电机的电磁组件中，多组所述电磁件的槽间部位于同一径向面上。该结构可提高磁通顺畅性，降低磁阻，提高效率和输出扭矩以及降低发热量。
附图说明
18.图1是实施例一中电磁组件的立体结构示意图。
19.图2是实施例一中电磁组件的主视结构示意图。
20.图3是图2中a-a的剖视结构示意图。
21.图4是实施例一中电磁件的立体结构示意图。
22.图5是实施例一中三组环形线圈的立体结构示意图。
23.图6是实施例一中一组环形线圈的主视结构示意图。
24.图7是实施例一中一组环形线圈的局部立体结构示意图。
25.图8是实施例一中三组环形线圈的局部立体结构示意图。
26.图9是实施例一中三组环形线圈的局部主视结构示意图。
27.图10是实施例二中电磁组件的立体结构示意图。
28.图11是实施例二中电磁组件的剖视结构示意图。
29.图中，1、电磁件；1a、铁芯；1a1、磁轭部；1a2、槽间部；1b、环形线圈；1b1、扁线段；1b2、连接片；1b3、铁芯安装槽；1ba、上导电层；1bb、下导电层；2、永磁件；2a、磁体固定架；2a1、隔条区域；2b、永磁体。
具体实施方式
30.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
31.实施例一：如图1至图9所示，一种轴向磁通电机的电磁组件包括两组电磁件1和一组永磁件2，一组永磁件2位于两组电磁件1之间。
32.永磁件2包括呈圆环状的磁体固定架2a和多个永磁体2b，磁体固定架2a上开设有偶数个磁体安装槽，磁体安装槽绕着磁体固定架2a的轴心线周向均匀分布。永磁体2b嵌设在磁体安装槽内，永磁体2b与磁体固定架2a之间通过紧配合固定连接或通过胶粘结固定连接；由此永磁体2b绕着永磁件2的轴心线周向均匀分布。
33.相邻两块永磁体2b的磁极朝向相反设置且绕着磁体固定架2a的轴心线s极与n极周向交错布置。如图4所示，一永磁体2b的前侧区域为s极，那么相邻一永磁体2b的前侧区域为n极；相对于磁体固定架2a同一侧面朝向且绕着磁体固定架2a的轴心线周向依次为s极、n极、s极、n极
……
s极、n极、s极、n极。
34.永磁体2b呈长条状，长条状是指长度与宽度比大于4；永磁体2b的纵向线沿磁体固定架2a的纵向线设置；磁体固定架2a中相邻两个磁体安装槽之间具有隔条区域2a1，隔条区域2a1的宽度小于永磁体2b的宽度；永磁体2b呈梯形体，永磁体2b相对于磁体固定架2a由外至内逐渐缩小。说明书附图给出永磁体2b的数量为80个，相邻两个永磁体2b之间夹角α为4.5
°
。根据实际情况可调整永磁体2b的数量以及相邻两个永磁体2b之间夹角，永磁体2b的数量为60-100中的偶数个，相邻两个永磁体2b之间夹角为6
°‑
3.6
°
。
35.电磁件1呈圆环状，电磁件1包括铁芯1a和三组环形线圈1b。每组环形线圈1b均包括多段扁线段1b1，每组环形线圈1b中，所有扁线段1b1分两层导电层设置，一层称为上导电层1ba、另一层称为下导电层1bb，上导电层1ba和下导电层1bb沿环形线圈1b的轴心线方向排列设置。每层导电层中每段扁线段1b1均沿着环形线圈1b的径向线方向设置；每层导电层中所有扁线段1b1绕着环形线圈1b的轴心线周向均匀分布。两层导电层中扁线段1b1的数量相同，两层导电层中所有扁线段1b1一一对应设置；由此沿环形线圈1b轴向层叠设置的两段扁线段1b1组成一对扁线段1b1；多对扁线段1b1绕着环形线圈1b的轴心线周向均匀分布。扁线段1b1呈长方体状，扁线段1b1的大侧面与轴心线平行设置；一对扁线段1b1中两段扁线段1b1的大侧面重合设置。
36.环形线圈1b由一条扁线弯折缠绕而成，同一对扁线段1b1中两段扁线段1b1电流方向相同，相邻两对扁线段1b1的电流方向相反。扁线的两端用于电连接外部电源；扁线由多段扁线段1b1和一条连接片1b2头尾对接形成，这样能显著降低环形线圈1b制造难度，降低制造成本。
37.每层扁线段1b1中两条扁线段1b1称为扁线接线段；两条扁线接线段相邻设置，其余扁线段1b1称为扁线对接段；从另外一方面来说，位于上述扁线两端的两段扁线段1b1以及采用连接片1b2连接的两段扁线段1b1均称为扁线接线段；其余扁线段1b1均称为扁线对接段。上导电层1ba中所有扁线段1b1的内端与下导电层1bb中所有扁线段1b1的内端一一对应地电连接，且始终一对扁线段1b1中位于上导电层1ba的扁线段1b1与顺时针相邻一对扁线段1b1中位于下导电层1bb的扁线段1b1电连接；上导电层1ba中所有扁线对接段的外端与下导电层1bb中所有扁线对接段的外端一一对应地电连接，且始终一对扁线段1b1中位于上导电层1ba的扁线对接段与逆时针相邻一对扁线段1b1中位于下导电层1bb的扁线对接段电连接；其中一层导电层中的两条扁线接线段的外端通过连接片1b2电连接。
38.如图7所示，上导电层1ba中的一扁线对接段sz1的外端与下导电层1bb中的一扁线
对接段xz1的外端接触实现电连接；扁线对接段sz1的内端与下导电层1bb中一扁线接线段xt的内端接触实现电连接。下导电层1bb中的一扁线对接段xz1和扁线接线段xt之间的一扁线段1b1为另一扁线接线段xw；上述的扁线对接段sz1与上述的扁线接线段xw重合设置且形成一对扁线段1b1。上述的扁线对接段sz1左右相邻的两段扁线段1b1分别称为扁线接线段st和扁线对接段sz2，上述的扁线接线段st与上述的扁线接线段xt重合设置且形成一对扁线段1b1。上述的扁线对接段sz2与上述的扁线对接段xz1重合设置且形成一对扁线段1b1。上述的扁线接线段xt与上述的扁线接线段xw通过连接片1b2电连接。
39.三组环形线圈1b中扁线段1b1的对数相同，每组环形线圈1b中扁线段1b1的对数与永磁体2b数量相同。三组环形线圈1b位于同一轴向平面上，三组环形线圈1b同轴心线设置，三组环形线圈1b周向错位设置，两组环形线圈1b中每对扁线段1b1均位于另一组环形线圈1b中相邻两对扁线段1b1之间。三组环形线圈1b中所有扁线接线段绕着轴心线周向均匀分布相邻两对扁线段1b1之间为铁芯安装槽1b3。如图9所示，实线、虚线和点划线均示意一组环形线圈1b。
40.铁芯1a包括磁轭部1a1和多个槽间部1a2，相邻两对扁线段1b1之间的铁芯安装槽1b3内均嵌设有槽间部1a2，槽间部1a2均位于磁轭部1a1和永磁件2之间，两组电磁件1的槽间部1a2位于同一径向面上。铁芯1a的槽间部1a2呈长条状，槽间部1a2的纵向线沿铁芯1a的径向线设置；铁芯1a的槽间部1a2呈梯形体且由外至内均逐渐缩小；铁芯1a的槽间部1a2与永磁体2b的形状相吻合；槽间部1a2的端面与铁芯1a轴心线之间间距和永磁体2b的端面与永磁件2轴心线之间间距相同。
41.实施例二：本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于电磁件1的数量为三组或四组。相邻两组电磁件1之间设有一组永磁件2，位于两端的电磁件1均包括磁轭部1a1，槽间部1a2均位于磁轭部1a1和永磁件2之间；位于中间的电磁件1不包括磁轭部1a1。