盤式電機制造技術

本實用新型專利技術涉及一種盤式電機，包括第一端蓋、第二端蓋、定子組件、兩件轉子組件、轉軸、前軸承和后軸承;定子組件包括定子機殼、N個定子繞組部件、定子第一端板、定子第二端板和定子內圈；定子第一端板和定子第二端板前后固定在定子機殼的內腔內，N個定子繞組部件均勻排成一圈地位于定子第一端板和定子第二端板之間；前軸承和后軸承分別位于定子內圈的前軸承室和后軸承室內；轉軸的中軸部設置在前軸承的內孔和后軸承的內孔內；兩件轉子組件鏡像地分別固定在轉軸的前軸部和后軸部上;第一端蓋和第二端蓋分別固定在定子機殼的兩端。本實用新型專利技術盤式電機具有各種損耗小、散熱效果好、溫升低、效率高、功率密度大和材料利用率高等優點。

【技術實現步驟摘要】
盤式電機
本技術涉及盤式電機,特別是涉及盤式電機的定子組件和/或轉子組件,尤其涉及以電樞繞組為特征和和/或以磁性材料為特征的定子組件和/或轉子組件。
技術介紹
盤式電機是1821年由法拉第技術,100多年來,由于材料和工藝水平的限制,始終未能得到進一步發展。上世紀四五十年代,盤式電機重新受到重視,被應用在計算機硬盤和微型磁帶錄音機等產品上。盤式電機與傳統徑向磁路電機相比較具有軸向尺寸短、運動部件少和電機效率高等優點,特別適合于電機軸向安裝尺寸有嚴格限制的場合。傳統永磁電機采用徑向磁極結構，它將繞組按一定的規律嵌放在鐵芯疊片中，但這種電機軸向尺寸長,不適合在薄型的空間內安裝。為此，以壓縮軸向尺寸為目標，改變傳統電機徑向磁路為軸向磁路結構的盤式電機越來越受到人們重視。隨著盤式電機技術的一步步發展,人們發現,盤式電機的利用率一直做得不是很理想。現有技術盤式電機包括至少一套轉子組件和電機軸;每套轉子組件又都包括圓盤形的轉子框架和偶數塊永磁體;所述轉子框架上均勻間隔地設有與所述永磁體適配的、同等數量的通孔,以及其上設有中央通孔;借助所述中央通孔,所述轉子框架軸向固定在所述電機軸上;各該永磁體固定在所述轉子框架的各通孔內,N、S極交替排列;轉子框架的每個通孔中的永磁體為一整塊,在永磁體同等體積的情況下,其氣隙磁通密度相對較低,磁通利用率低,一整塊厚度較厚的永磁體生產時成本也比較高。大家知道傳統電機定子把轉子包在里面,散熱效果不是很好,雖然盤式電機在結構上作了一些改進,散熱效果有所改善,但是在相同體積下盤式電機的定子齒數一般比傳統電機的齒數多,也就意味著鐵損多,效率低,散熱效果還需要有所提升。在電機的損耗中，鐵損占據了相當大的比例，這些損耗都以發熱形式耗散了,不可再生能源，同時提高了電機溫升，降低電機效率。減少電機鐵損是電機設計一大課題，采用導磁率高，電阻大，渦流損耗小的新材料和新方法取代硅鋼片直接沖壓而成的定子鐵芯和/或轉子鐵芯是電機研發的一個方向。硅鋼片直接沖壓而成的定子鐵芯和/或轉子鐵芯在導磁率、電阻、渦流損耗和高頻特性等方面的固有缺點使我們無法用其制造出更高效率的盤式電機。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題在于避免上述現有技術的不足之處而提供一種盤式電機,不僅具有軸向尺寸短的優點,而且還具有各種損耗小、散熱效果好、溫升低、效率高、功率密度大和材料利用率高等優點,結構也獨特和牢靠，是一種高效節能的電機。本技術解決所述技術問題采用的技術方案是：本技術提供一種盤式電機，包括設有第九中心通孔的第一端蓋、設有第八中心通孔的第二端蓋、定子組件、轉子組件、轉軸、前軸承和后軸承;所述轉子組件有兩件；所述定子組件包括中空的定子機殼、N個定子繞組部件、設有第一中心通孔的定子第一端板、設有第二中心通孔的定子第二端板和中空的定子內圈；每一個定子繞組部件又都包括由軟磁材料形成的粉末壓鑄而成的定子鐵芯和定子繞組，所述定子鐵芯形狀為工字型結構，包括兩頭扇形的第一擋板和第二擋板，以及中間的芯軸，所述芯軸將所述第一擋板和第二擋板聯接在一起，所述第一擋板、芯軸和第二擋板形成一圈開放式的容腔，所述定子繞組絕緣地纏繞在所述芯軸上并位于所述容腔內；所述定子第一端板上均勻地設有一圈N個與所述第一擋板相適配的第一通孔，所述定子第二端板上均勻地設有一圈N個與所述第二擋板相適配的第二通孔；所述定子內圈的內腔依次設有相互連通的前軸承室、第三中心通孔和后軸承室；所述定子第一端板和定子第二端板前后固定在所述定子機殼的內腔內，N個定子繞組部件均勻排成一圈地位于所述定子第一端板和定子第二端板之間，并且每一個定子繞組部件的第一擋板和第二擋板分別卡在對應的所述定子第一端板之第一通孔和定子第二端板之第二通孔內，N個定子繞組部件的外端部與所述定子機殼的內腔都有徑向空隙，所述定子內圈固定在所述定子第一端板和定子第二端板之間，并且所述定子內圈的前軸承室與所述定子第一端板的第一中心通孔相連通,所述定子內圈的后軸承室與所述定子第二端板的第二中心通孔相連通；其中N≥3m，m為正整數；所述前軸承和后軸承分別位于所述定子內圈的前軸承室和后軸承室內；所述轉軸為臺階軸，依次包括前軸部、中軸部和后軸部，所述中軸部的外徑比所述前軸部和后軸部的外徑都大，所述轉軸的中軸部設置在所述前軸承的內孔和后軸承的內孔內；兩件所述轉子組件鏡像地分別固定在所述轉軸的前軸部和后軸部上，并且兩件所述轉子組件分別平行地靠近所述定子繞組部件的第一擋板和第二擋板而與之形成各自的軸向氣隙;所述第一端蓋和第二端蓋分別固定在所述定子機殼的兩端，將所述定子組件和轉子組件封閉在所述定子機殼的內腔內。所述定子鐵芯全部外表面都噴涂有防腐蝕、防生銹和防絕緣的絕緣漆。所述定子組件還包括環形的循環冷卻管，該循環冷卻管設置在所述定子組件的徑向空隙內，其兩端的進水管頭和出水管頭分別與所述定子機殼上的進水管和出水管相接通。所述定子組件裝配好后，用膠粘劑對所述定子組件進行整體灌膠,使所述定子組件之各零部件牢牢地粘成一體。所述轉子組件包括用不導磁的鋁材料制作的圓盤形的轉子法蘭、偶數塊永磁體和用工程塑料制作的圓盤形的轉子框架,以及與永磁體同等數量的、由軟磁材料形成的粉末壓鑄而成的轉子小鐵芯，所述轉子小鐵芯形狀為上大下小的扇形結構，包括上部的外圓弧面和下部的內圓弧面，以及將所述外圓弧面和內圓弧面聯接的左側面和右側面，所述外圓弧面的弧長比內圓弧面的弧長要大;所述轉子法蘭中間和外圍分別設有向同一個方向伸出的中間凸塊和一圈外圍凸圈，中間凸塊上設有第七中心通孔，所述中間凸塊與外圍凸圈之間形成一個容納所述轉子小鐵芯、永磁體和轉子框架的容腔；所述轉子框架上均勻間隔地設有與所述永磁體同等數量的通孔和第六中心通孔,各該永磁體均勻間隔地固定在所述轉子框架的各通孔內,N、S極交替排列，轉子框架及其上的永磁體一起固定在所述轉子法蘭的容腔內，各該轉子小鐵芯沿著一圈無縫拼接成一個圓環后一起設置在所述轉子法蘭之容腔的底面與各該永磁體之間。每一塊所述永磁體都包括第一塊永磁體單元至第K塊永磁體單元,各該第一塊永磁體單元至第K塊永磁體單元一起徑向固定在所述轉子框架的每一個通孔345內,其中2≤K≤7,K為整數。同現有技術相比較，本技術盤式電機之有益效果在于：一、本技術定子鐵芯用軟磁材料制成的粉末通過定子模具壓制成型，使得磁場能在各個維度方向運動，同時極大地降低了零件的鐵損耗，提高了電機效率；二、本技術采用N個獨立的定子繞組部件，不但便于定子鐵芯的制造,而且繞線也方便，同時降低了鐵損耗和銅損耗，散熱性能也好，提升了電機的整體效率，裝配也方便和也節約工時；三、本技術定子繞組直接纏繞在定子鐵芯上，極大地減少了端部無效銅的用量，降低了銅損耗，提高了繞線的槽滿率，同時散熱性能好，也提升了電機的整體效率；四、本技術采用定子機殼、N個定子繞組部件、定子第一端板、定子第二端板和定子內圈裝配在一起形成定子組件，結構獨特和牢靠；五、將固定轉軸的前軸承和后軸承都安裝在定子內圈內,充分利用了定子機殼的厚度,使該盤式電機的軸向尺寸更短；六、將轉軸設計成臺階軸,直接將兩件轉子組件固定在臺階軸的兩端面上,使該盤式電機的所用部件更少，軸向尺寸更短；七、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種盤式電機，包括設有第九中心通孔（11）的第一端蓋(10)、設有第八中心通孔（41）的第二端蓋(40)、定子組件(20)、轉子組件(30)、轉軸(50)、前軸承(68)和后軸承(69);其特征在于：所述轉子組件(30)有兩件；所述定子組件(20)包括中空的定子機殼(21)、N個定子繞組部件(22)、設有第一中心通孔（231）的定子第一端板(23)、設有第二中心通孔（241）的定子第二端板(24)和中空的定子內圈（25）；每一個定子繞組部件(22)又都包括由軟磁材料形成的粉末壓鑄而成的定子鐵芯(221)和定子繞組（222），所述定子鐵芯（221）形狀為工字型結構，包括兩頭扇形的第一擋板（2211）和第二擋板（2212），以及中間的芯軸（2213），所述芯軸（2213）將所述第一擋板（2211）和第二擋板（2212）聯接在一起，所述第一擋板（2211）、芯軸（2213）和第二擋板（2212）形成一圈開放式的容腔（2214），所述定子繞組（222）絕緣地纏繞在所述芯軸（2213）上并位于所述容腔（2214）內；所述定子第一端板(23)上均勻地設有一圈N個與所述第一擋板（2211）相適配的第一通孔（232），所述定子第二端板(24)?上均勻地設有一圈N個與所述第二擋板（2212）相適配的第二通孔（242）；所述定子內圈（25）的內腔依次設有相互連通的前軸承室(251)、第三中心通孔（252）和后軸承室(253)；所述定子第一端板(23)和定子第二端板(24)前后固定在所述定子機殼(21)的內腔內，N個定子繞組部件(22)均勻排成一圈地位于所述定子第一端板(23)和定子第二端板(24)之間，并且每一個定子繞組部件(22)的第一擋板（2211）和第二擋板（2212）分別卡在對應的所述定子第一端板(23)之第一通孔（232）和定子第二端板(24)之第二通孔（242）內，N個定子繞組部件(22)的外端部與所述定子機殼(21)的內腔都有徑向空隙（29），所述定子內圈（25）固定在所述定子第一端板(23)和定子第二端板(24)之間，并且所述定子內圈（25）的前軸承室(251)與所述定子第一端板(23)的第一中心通孔（231）相連通,?所述定子內圈（25）的后軸承室(253)與所述定子第二端板(24)的第二中心通孔（241）相連通；其中N≥3m，m為正整數；所述前軸承(68)和后軸承(69)分別位于所述定子內圈（25）的前軸承室(251)和后軸承室(253)內；所述轉軸(50)為臺階軸，依次包括前軸部（51）、中軸部（52）和后軸部（53），所述中軸部（52）的外徑比所述前軸部（51）和后軸部（53）的外徑都大，所述轉軸(50)的中軸部（52）設置在所述前軸承(68)的內孔和后軸承(69)的內孔內；兩件所述轉子組件(30)鏡像地分別固定在所述轉軸(50)的前軸部（51）和后軸部（53）上，并且兩件所述轉子組件(30)分別平行地靠近所述定子繞組部件(22)的第一擋板（2211）和第二擋板（2212）而與之形成各自的軸向氣隙(98);所述第一端蓋(10)和第二端蓋(40)分別固定在所述定子機殼(21)的兩端，將所述定子組件(20)和轉子組件(30)封閉在所述定子機殼(21)的內腔內。...

【技術特征摘要】
1.一種盤式電機，包括設有第九中心通孔（11）的第一端蓋(10)、設有第八中心通孔（41）的第二端蓋(40)、定子組件(20)、轉子組件(30)、轉軸(50)、前軸承(68)和后軸承(69);其特征在于：所述轉子組件(30)有兩件；所述定子組件(20)包括中空的定子機殼(21)、N個定子繞組部件(22)、設有第一中心通孔（231）的定子第一端板(23)、設有第二中心通孔（241）的定子第二端板(24)和中空的定子內圈（25）；每一個定子繞組部件(22)又都包括由軟磁材料形成的粉末壓鑄而成的定子鐵芯(221)和定子繞組（222），所述定子鐵芯（221）形狀為工字型結構，包括兩頭扇形的第一擋板（2211）和第二擋板（2212），以及中間的芯軸（2213），所述芯軸（2213）將所述第一擋板（2211）和第二擋板（2212）聯接在一起，所述第一擋板（2211）、芯軸（2213）和第二擋板（2212）形成一圈開放式的容腔（2214），所述定子繞組（222）絕緣地纏繞在所述芯軸（2213）上并位于所述容腔（2214）內；所述定子第一端板(23)上均勻地設有一圈N個與所述第一擋板（2211）相適配的第一通孔（232），所述定子第二端板(24)上均勻地設有一圈N個與所述第二擋板（2212）相適配的第二通孔（242）；所述定子內圈（25）的內腔依次設有相互連通的前軸承室(251)、第三中心通孔（252）和后軸承室(253)；所述定子第一端板(23)和定子第二端板(24)前后固定在所述定子機殼(21)的內腔內，N個定子繞組部件(22)均勻排成一圈地位于所述定子第一端板(23)和定子第二端板(24)之間，并且每一個定子繞組部件(22)的第一擋板（2211）和第二擋板（2212）分別卡在對應的所述定子第一端板(23)之第一通孔（232）和定子第二端板(24)之第二通孔（242）內，N個定子繞組部件(22)的外端部與所述定子機殼(21)的內腔都有徑向空隙（29），所述定子內圈（25）固定在所述定子第一端板(23)和定子第二端板(24)之間，并且所述定子內圈（25）的前軸承室(251)與所述定子第一端板(23)的第一中心通孔（231）相連通,所述定子內圈（25）的后軸承室(253)與所述定子第二端板(24)的第二中心通孔（241）相連通；其中N≥3m，m為正整數；所述前軸承(68)和后軸承(69)分別位于所述定子內圈（25）的前軸承室(251)和后軸承室(253)內；所述轉軸(50)為臺階軸，依次包括前軸部（51）、中軸部（52）和后軸部（53），所述中軸部（52）的外徑比所述前軸部（51）和后軸部（53）的外徑都大，所述轉軸(50)的中軸部（52）設置在所述前軸承(68)的內孔和后軸承(69)的內孔內；兩件所述轉子組件(30)鏡像地分別固定在所述轉軸(50)的前軸部（51）和后軸部（53）上，并且兩件所述轉子組件(30)分別平行地靠近所述定子繞組部件(22)的第一擋板（2211）和第二擋板（2212）而與之形成各自的軸向氣隙(98);所述第一端蓋(10)和第二端蓋(40)分別固定在所述定子機殼(21)的兩端，將所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃愛軍，余創，朱明中，
申請(專利權)人：深圳市樂豐科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44