一种圆柱形永磁同步双转子电机的制作方法

本发明涉及电机，尤其是涉及一种圆柱形永磁同步双转子电机。

背景技术：

1、电机的应用广泛，对于电动汽车、智能机械和其它特殊工业，近年来对电机的要求也越来越高，体积小、质量轻、高效率、大扭矩、低损耗以及散热效果好的电机，是未来行业高质量要求发展的必备条件。

2、本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：圆柱形电机为电机的一种，其径向尺寸大并且轴向尺寸小，这种结构设计导致电机自身的扭矩较小，又因电机的转子位于定子内部，在空间上的使用率也较低。为了有效改善此类圆柱形电机，国内外都有提出双转子电机的概念，并且生产出部分实验产品，但是效果都不太理想，大多由于制造工艺复杂、控制方式复杂、效率低下以及散热较差等问题，导致一直未被广泛应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种圆柱形永磁同步双转子电机，以解决现有技术中存在的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种圆柱形永磁同步双转子电机，包括定子组件、转子组件和传动轴，所述定子组件与所述传动轴活动连接，所述转子组件与所述传动轴相连接，所述定子组件包括定子本体和绕组芯体，所述定子本体沿周向方向均匀开设有若干个定子通槽，所述定子通槽的截面形状为扇环形，每个所述定子通槽内设置有一个与其相匹配的所述绕组芯体。

4、优选地，所述绕组芯体包括电感铁芯和电感线圈，所述电感线圈缠绕在所述电感铁芯的外侧。

5、优选地，所述定子组件还包括第一固定底座和第二固定底座，所述第一固定底座通过轴承与所述传动轴活动连接并且与所述定子本体轴向方向的一端装配连接，所述第一固定底座与所述定子本体之间形成第一内腔，所述第二固定底座通过轴承与所述传动轴活动连接并且与所述定子本体轴向方向的另一端装配连接，所述第二固定底座与所述定子本体之间形成第二内腔。

6、优选地，还包括液冷系统，所述液冷系统穿过所述第一固定底座后与所述第一内腔和所述第二内腔相连通。

7、优选地，所述液冷系统包括液冷入口管路、液冷管和液冷出口管路，所述液冷入口管路和所述液冷出口管路均穿过所述第一固定底座后与所述第一内腔相连通，所述液冷入口管路与所述液冷出口管路对称设置，每两个相邻的所述绕组芯体之间在内侧及外侧均连接有一个所述液冷管，所述液冷管长度方向的两端分别与所述第一内腔和所述第二内腔相连通。

8、优选地，所述电感铁芯的内侧端口相对所述定子本体的内侧向内延伸以形成内侧凸出端口，相邻的两个所述电感铁芯的内侧凸出端口的侧壁之间连接有一个所述液冷管并且所述液冷管与所述定子本体的内侧相接触，所述电感铁芯的外侧端口相对所述定子本体的外侧向外延伸以形成外侧凸出端口，相邻的两个所述电感铁芯的外侧凸出端口的侧壁之间连接有一个所述液冷管并且所述液冷管与所述定子本体的外侧相接触。

9、优选地，所述液冷系统还包括集流管，所述集流管环形设置在所述第一固定底座与所述定子本体之间并将所述第一内腔分隔成两部分，其中一部分与所述液冷入口管路相连通并且另一部分与所述液冷出口管路相连通。

10、优选地，所述第一固定底座的内侧以及所述第二固定底座的内侧均沿周向均匀设置若干个凸形条，所述定子本体轴向方向的两端的外侧分别设置有与所述凸形条相对应的凹形槽，所述凸形条与凹形槽形成装配连接。

11、优选地，所述转子组件包括外转子、内转子、外壳连接件和永磁体，所述外转子与所述外壳连接件相连接，所述外壳连接件与所述传动轴相连接，所述内转子与所述传动轴相连接，所述永磁体连接在所述外转子的内侧和所述内转子的外侧。

12、优选地，所述第一固定底座通过轴承与所述外转子活动连接。

13、本发明的有益效果为：定子本体沿周向方向均匀开设有若干个定子通槽，定子通槽的截面形状为扇环形，每个定子通槽内设置有一个与其相匹配的绕组芯体，所有定子通槽的中心线均能够穿过定子本体的轴线，从而有助于设置在定子通槽内的绕组芯体形成垂直电感，从而有效缩短了电感磁路，提高了电机效率；

14、绕组芯体采用模块式设计，形成独立个体，模块式的绕组芯体能够根据自身情况与定子通槽的尺寸进行匹配，从而最大化的增加铜用量，提高槽满率，提高了电机的整体功率密度比；

15、采用定子通槽包裹绕组芯体，能有效的提高对外的热导能力，提高电机的散热效果，还能在绕组芯体做功时起到集中磁力线的效果，提高电感磁力强度，进一步提高电机的整体效率。

技术特征：

1.一种圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，包括定子组件(1)、转子组件(2)和传动轴(3)，所述定子组件(1)与所述传动轴(3)活动连接，所述转子组件(2)与所述传动轴(3)相连接，所述定子组件(1)包括定子本体(11)和绕组芯体(12)，所述定子本体(11)沿周向方向均匀开设有若干个定子通槽(111)，所述定子通槽(111)的截面形状为扇环形，每个所述定子通槽(111)内设置有一个与其相匹配的所述绕组芯体(12)。

2.根据权利要求1所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，所述绕组芯体(12)包括电感铁芯(121)和电感线圈(122)，所述电感线圈(122)缠绕在所述电感铁芯(121)的外侧。

3.根据权利要求2所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，所述定子组件(1)还包括第一固定底座(13)和第二固定底座(14)，所述第一固定底座(13)通过轴承与所述传动轴(3)活动连接并且与所述定子本体(11)轴向方向的一端装配连接，所述第一固定底座(13)与所述定子本体(11)之间形成第一内腔(5)，所述第二固定底座(14)通过轴承与所述传动轴(3)活动连接并且与所述定子本体(11)轴向方向的另一端装配连接，所述第二固定底座(14)与所述定子本体(11)之间形成第二内腔(6)。

4.根据权利要求3所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，还包括液冷系统(4)，所述液冷系统(4)穿过所述第一固定底座(13)后与所述第一内腔(5)和所述第二内腔(6)相连通。

5.根据权利要求4所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，所述液冷系统(4)包括液冷入口管路(41)、液冷管(42)和液冷出口管路(43)，所述液冷入口管路(41)和所述液冷出口管路(43)均穿过所述第一固定底座(13)后与所述第一内腔(5)相连通，所述液冷入口管路(41)与所述液冷出口管路(43)对称设置，每两个相邻的所述绕组芯体(12)之间在内侧及外侧均连接有一个所述液冷管(42)，所述液冷管(42)长度方向的两端分别与所述第一内腔(5)和所述第二内腔(6)相连通。

6.根据权利要求5所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，所述电感铁芯(121)的内侧端口相对所述定子本体(11)的内侧向内延伸以形成内侧凸出端口(1211)，相邻的两个所述电感铁芯(121)的内侧凸出端口(1211)的侧壁之间连接有一个所述液冷管(42)并且所述液冷管(42)与所述定子本体(11)的内侧相接触，所述电感铁芯(121)的外侧端口相对所述定子本体(11)的外侧向外延伸以形成外侧凸出端口(1212)，相邻的两个所述电感铁芯(121)的外侧凸出端口(1212)的侧壁之间连接有一个所述液冷管(42)并且所述液冷管(42)与所述定子本体(11)的外侧相接触。

7.根据权利要求5所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，所述液冷系统(4)还包括集流管(44)，所述集流管(44)环形设置在所述第一固定底座(13)与所述定子本体(11)之间并将所述第一内腔(5)分隔成两部分，其中一部分与所述液冷入口管路(41)相连通并且另一部分与所述液冷出口管路(43)相连通。

8.根据权利要求3所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，所述第一固定底座(13)的内侧以及所述第二固定底座(14)的内侧均沿周向均匀设置若干个凸形条(7)，所述定子本体(11)轴向方向的两端的外侧分别设置有与所述凸形条(7)相对应的凹形槽(112)，所述凸形条(7)与凹形槽(112)形成装配连接。

9.根据权利要求3所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，所述转子组件(2)包括外转子(21)、内转子(22)、外壳连接件(23)和永磁体(24)，所述外转子(21)与所述外壳连接件(23)相连接，所述外壳连接件(23)与所述传动轴(3)相连接，所述内转子(22)与所述传动轴(3)相连接，所述永磁体(24)连接在所述外转子(21)的内侧和所述内转子(22)的外侧。

10.根据权利要求9所述的圆柱形永磁同步双转子电机，其特征在于，所述第一固定底座(13)通过轴承与所述外转子(21)活动连接。

技术总结
本发明提供了一种圆柱形永磁同步双转子电机，涉及电机技术领域。它包括定子组件、转子组件和传动轴，定子组件与传动轴活动连接，转子组件与传动轴相连接，定子组件包括定子本体和绕组芯体，定子本体沿周向方向均匀开设有若干个定子通槽，定子通槽的截面形状为扇环形，每个定子通槽内设置有一个与其相匹配的绕组芯体，绕组芯体采用模块式的设计，根据特定的设计与定子通槽进行匹配，从而能最大化的提高电机的槽满率，提高了电机的整体功率密度比，定子通槽包裹绕组芯体，能起到集中磁力线的效果，提高电感磁力强度，提高电机整体效率，定子通槽包裹的绕组芯体能有效提高对外热导能力，提高电机整体散热效果。

技术研发人员：刘建
受保护的技术使用者：刘建
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15