[发明专利]一种新型双转子单定子非晶合金盘式电机

说明书

一种新型双转子单定子非晶合金盘式电机，包括机壳，以及与机壳固定连接的前端盖和后端盖，所述机壳内固定设置有定子，所述定子的两侧均设置有转子，所述定子包括非晶合金定子铁芯以及绕组，所述机壳的内部设置有凸台，所述非晶合金定子铁芯的两侧均开设有定位槽，所述定子放置在与凸台平行的位置，所述定位槽内设置有定位压板，所述定位压板的宽头端与凸台固定连接，所述非晶合金定子铁芯的两侧相对的两个定位压板的尖头端固定连接。所述定位压板放置在非晶合金定子铁芯的两侧，防止定子出现轴向移动，所述定位压板同时又放置在非晶合金定子铁芯两侧的定位槽内，同时也防止定子出现周向移动。

技术领域

本发明涉及电机冷却的技术领域，具体的是一种新型双转子单定子非晶合金盘式电机。

背景技术

第一台电机是1981年法拉第发明的，其结构就是盘式电机，但由于此类电机定转子制造及安装工艺复杂，定转子间轴向磁拉力较大，使得轴承轴向负荷较大，机械损耗增加，效率较低。因此，当1837年传统径向磁通（圆柱式）电机问世后，盘式电机便受到冷落。一百多年来，传统的径向磁通电机一直处于主导地位。

随着现代工业的发展，出现了对电机小型化和扁平化的需求，结构扁平的盘式电机又重新得到重视，对这种电机的研究越来越多。盘式电机与传统径向磁通电机相比具有轴向尺寸短和功率密度高等特点，通常应用在轴向空间受限的特殊应用场合。因此在设计盘式电机时要充分利用电机自身的空间，有利于功率密度的提高。

盘式电机按照定转子的个数及相对位置可分为四类：单定子单转子结构，双定子单转子结构，双转子单定子结构和多盘结构。双转子单定子结构又可根据定子是否开槽对应着双转子单定子开槽盘式电机和双转子单定子无槽盘式电机，其中双转子单定子无槽盘式电机具有定子铁心加工工艺简单、齿槽转矩小的优点，要求齿槽转矩和转矩波动小的场合常采用此类电机。非晶合金具有损耗小的优点，用在电机上能显著提高电机效率。但非晶合金具有薄脆硬的特点，其固定不能采用硅钢片铁心和壳体焊接的方式，需要采用特殊的固定方式。因此，研究如何将非晶合金铁心与壳体固定对双转子单定子非晶合金无槽盘式电机具有重要的现实意义。在冷却方面，目前常用的方式有两种：一是采用在前后端盖加装冷却水套利用循环水对电机进行冷却；另一种是在端盖和壳体上加装散热鳍片，借助散热风扇进行强迫风冷，这些都增加了盘式电机的轴向或径向长度，不利于电机功率密度的提高。

定子固定方面，专利号为CN 105151053A的专利中采用定位环和支撑架等部件将双转子单定子无槽盘式电机定子固定在壳体上，并且在支撑架上开设两个小凹槽以削弱涡流损耗。但此方法存在定子铁心径向中心位置难以定位的问题，同时这种方法在固定定子时需要绕组提供周向电磁转矩阻力，真正实施过程中容易损坏绕组绝缘。

电机冷却方面，公开号为CN104065211A的专利中公开了一种自循环蒸发冷却盘式电机，采用将定子和绕组封闭在密封盘中的冷却方式对定子和绕组进行冷却，利用定子空腔内的冷却介质汽化，蒸汽进入冷凝器后变成液体实现热量的传递，从而给电机降温。该方式存在加工精度要求较高和外置冷凝器散热面积有限的缺点，对于高功率密度电机并不适用。

公开号为CN107579620A的专利公开了一种在盘式电机两侧端盖设置冷却通道的冷却系统，通过冷却通道中的冷却介质实现电机的冷却。此种方式结构紧凑、工艺简单和安装方面等优点，但是为了在盘式电机端盖上设置冷却通道，同时又要保证电机端盖的机械强度，不可避免的要增加电机端盖的厚度。

综上所述的已有的盘式电机固定和冷却方式主要存在以下不足：1、固定方式难以保证定子径向位置精度，且容易使绕组绝缘损坏；2、冷却系统结构复杂，要求加工工艺较高，实现起来较为困难；3、冷却系统的加装会导致盘式电机轴向尺寸增加，不利于电机功率密度的提高。

对于双转子单定子非晶合金无槽盘式电机来说，由于非晶合金具有薄脆硬的物理特性，在固定非晶合金定子时不能采用类似硅钢片定子焊接或螺丝固定等方式进行，需要根据其特点研究和提出新的固定方式。这就是现有技术中的不足之处。

发明内容