[发明专利]分体式高速电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速电机，具体是采用分体式转子的无铁芯线圈的电机。

背景技术

目前，电机一般均是由含有铁芯的定子线圈和转子构成，转子一般是由鼠笼式和永磁式两种。另外，有史以来高速电机一直是转数越高频率越高、频率越高铁芯的高频损耗就越大，还有高频感量低这是现有铁芯特性决定的。

现有的装置，有如下不足之处：由于高频铁损和铜损的存在使现有高速电机转速越高效率越低、发热更严重、永磁电机磁场越强铁芯产生涡流越大、磁拉力也就越大，所以现有永磁高速电机多不采用磁场太高的永磁转子也就影响了电机的功率密度，转速越高电机效率越低，总之在高速电机中降低磁力扭矩也是非常重要的，并且容易被一般设计者忽视。

中国专利CN 204652080 U公开了一种高速高效电机，将无铁芯线圈和永磁转子置于高频导磁材料制成的腔体内，解决高速电机高频电流工作时常规铁芯产生高频涡流自身发热问题。但由于转子及定子线圈均呈现为筒状二者相向套装成为电机，其筒状定子线圈通过其边缘与机壳端盖固定，筒状转子通过其端部的圆盘与轴固定。这样，当定子线圈和转子的长度超过一定值时，动平衡将变得难以处理，高速转动引起的震动也无法有效克服，因此，当需要大功率电机时，无法通过加长转子和定子长度来实现功率的有效增加。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开了一种分体式高速电机，将无铁芯线圈和/或永磁转子设置成为分体式，每组转子或定子对称布置，旨在解决高速电机功率增加受限的问题，而提供了一种制作简单、成本较低、运行可靠的大功率高速电机解决方案。

本发明采用如下的技术方案：

一种分体式高速电机，包括壳体、定子线圈、永磁转子、外导磁筒和轴，定子线圈与壳体固定，永磁转子与轴固定，定子线圈采用无铁芯线圈，定子线圈和永磁转子采用筒形结构，外导磁筒呈一端有底面另一端开口的筒状，在壳 体内，定子线圈和永磁转子处于外导磁筒的空腔内；由外导磁筒和永磁转子构成的转子分为两个部分，转子的两个部分按轴的径向截面对称分布。

转子的两个部分按轴的径向截面对称分布，是指：两个外导磁筒的开口相向布置且置于电机的中部，两个外导磁筒的底面分别置于靠近机壳的两个端盖处，两个外导磁筒以轴的径向截面对称分布，永磁转子也以轴的径向截面对称分布；或是指：两个外导磁筒的底面背向布置且置于电机的中部，两个外导磁筒的开口分别置于靠近机壳的两个端盖处，两个外导磁筒以轴的径向截面对称分布，两个永磁转子也以轴的径向截面对称分布。

定子线圈也可分两个部分，定子线圈的两个部分也按轴的径向截面对称，定子线圈通过支架与电机壳体固定。定子线圈可以是集中绕组。

电机内部布局之一是：永磁转子被定子线圈包围，即永磁转子在内侧靠近轴、定子线圈相对在外；定子线圈被外导磁筒包围；

电机内部布局之二是：定子线圈被永磁转子包围，即定子线圈在内侧靠近轴、永磁转子相对在外；永磁转子被外导磁筒包围。

定子线圈或永磁转子与轴之间还设有内导磁筒，内导磁筒构成内转子；外导磁筒和永磁转子构成外转子；内导磁筒、永磁转子及外导磁筒三者通过连接部固定于轴，三者随轴一起转动。

壳体的端盖内侧还设有导磁盘体；导磁盘体可固定于轴并随轴转动，当轴旋转时，该导磁盘体和转子一起转动。

壳体的端盖上设有通风孔。外导磁筒的底面上开有沿周向分布的贯穿底面的叶孔，叶孔与外导磁筒的底面夹角为锐角，叶孔还与外导磁筒的底面径向夹角也为锐角。叶孔的形状可以是圆形、椭圆或矩形等有利于推动机壳内部气流流动的形状。

外导磁环筒、导磁盘体和/或内导磁环筒可采用导磁材料制成，还可采用高频导磁材料制成；高频导磁材料一般采用铁氧体、非晶合金、坡莫合金、超微晶或铁粉心等，其中优选为铁氧体。

永磁转子的磁极数为偶数。

本发明可以取得如下的技术效果：

采用分体式结构的永磁转子或定子线圈，相当于增加了定子和转子的长度， 使得在原有的基础上加大了电机的输出功率，而且，分体式的转子和定子克服了增加转子长度动平衡问题难以解决而造成震动现象，从而在克服电机自身发热缺点的同时，进一步提高了高速电机的功率。另一方面，分布有叶孔的外导磁环筒底面，实际上形成了个简易的风机叶轮，可以很好地推动电机内部的气流流动，对电机的各部件都有明显的降温作用。

本发明在现有电机的结构形状基础上，增加了转子和定子的长度，结构简单，提高了输出功率，运行可靠；无须对现有的生产设备进行改造，即制作生产，生产成本的增加量几乎可忽略不计。

附图说明