[实用新型]高效高速电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速电机，具体是采用高频导磁材料包裹无铁芯线圈的电机。

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。磁拉力在转子半径上等于扭矩：磁力扭矩，扭矩乘以转速就是静态无功损耗，所以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。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型公开了一种高效高速电机，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，旨在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，提供一种制作简单、低成本、运行可靠、高能效的高速电机。

本实用新型采用如下的技术方案：

一种高效高速电机，包括壳体、定子线圈、转子和轴，定子线圈与壳体固定，转子与轴固定，定子线圈采用无铁芯线圈，在壳体内，定子线圈及转子被外导磁环筒包围，定子线圈及转子与壳体的端盖之间还设有导磁盘体，定子线圈和转子处于外导磁环筒和导磁盘体构成的空腔内。

定子线圈和转子可采用筒形结构，定子线圈也可以是集中绕组。

在定子线圈及转子与轴之间还设有内导磁环筒，内导磁环筒与轴套固定，可以随轴转动，也可以不随轴转动。当然，还可：内导磁环筒、转子及外导磁环筒三者通过连接部固定于轴，三者随轴一起转动，定子线圈置于内转子及外外转子导磁环筒中间。

电机内部结构布局之一是：转子被定子线圈包围；转子在内侧靠近轴、定子线圈相对在外，定子线圈被外导磁环筒包围。

电机内部结构布局之二是：转子被定子线圈包围；轴外侧是内导磁筒和永磁转子构成的内转子，相隔一定间隙后是定子线圈，定子线圈外侧是外导磁环筒构成的外转子，外导磁环筒与轴固定同时随轴转动，定子线圈与电机壳体固定。

电机内部结构布局之三是：定子线圈被转子包围；轴外侧是内导磁筒构成的内转子，在相隔一定间隙后是定子线圈，定子线圈外侧是被外导磁环筒包围的转子构成的外转子，外转子与轴固定同时随轴转动，定子线圈与电机壳体固定。

定子线圈和转子还可采用盘状的径向结构，径向结构电机含两种形式：一种是盘状定子线圈的两侧均设有转子；另一种是在盘状定子线圈的另一侧即未设转子的一侧的导磁盘体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。

外导磁环筒、导磁盘体和/或内导磁环筒均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；优选为铁氧体。

接触或靠近转子、远离定子线圈的外导磁环筒、导磁盘体或内导磁环筒可由普通导磁材料制成。

转子为永磁转子，永磁转子的磁极数为偶数。

本实用新型可以取得如下的技术效果：

高频导磁材料的导磁作用下，在壳体内永磁体的磁力线穿过定子线圈形成闭合的磁路，在永磁转子高速旋转下，克服了壳体等金属件由于切割磁力线产生涡流导致的本体发热，降低了磁力扭矩，大大降低电能损耗，从而提高了能效和电机输出效率，较好地解决了电机在高转速的情况下的自身发热问题。

由于结构简单，生产成本降低，又采用高频材料、高频电感量增加、降低了线圈匝数、减小了线圈电阻、低了铜损提高了能效，内外转子的结构对于减小磁力扭矩明显、几乎可为零，既无铁损而且转速越高效果更明显，有着重要的市场推广价值。

附图说明

图1实施例1的轴向剖视示意图；

图2实施例1的径向剖视示意图；

图3实施例2的轴向剖视示意图；

图4实施例2的径向剖视示意图；

图5实施例3的轴向剖视示意图；

图6实施例3的径向剖视示意图；

图7实施例4的轴向剖视示意图；

图8实施例5的轴向剖视示意图；

图中标记分别表示：

1-轴，2-永磁转子，3-定子线圈，4-端盖，5-壳体，6-外导磁环筒，7-导磁盘体，8-内导磁环筒。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的说明。