[发明专利]一种双转子单定子盘式电机

说明书

本发明涉及一种双转子单定子盘式电机，属于电机技术领域，包括机壳、前端盖和后端盖，以及位于机壳、前端盖和后端盖内的绕组和定子铁心，所述机壳内侧与定子铁心对应位置设置有机壳凸台，所述机壳凸台与机壳为一体式结构，定子铁心的两侧安装有定位压板，所述机壳凸台与前端盖和后端盖之间设置有冷却通道。本发明具有能解决定子固定和电机的冷却问题的优点。

技术领域

本发明涉及一种双转子单定子盘式电机，属于电机技术领域，尤其适用于双转子单定子非晶合金开槽盘式电机。

背景技术

1831年法拉第发明的第一台电机其结构就是盘式电机，但是，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。

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。其中，双转子单定子结构根据定子是否开槽可分为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两种。双转子单定子开槽盘式电机的线圈放置在定子槽内，一方面对绕组起到保护作用，防止电机安装时转子盘碰到电机线圈，造成线圈绝缘损坏；另一方面，与无槽盘式电机相比，电机的气隙长度较小，气隙磁密较大，有利于电机功率密度的提高。

非晶合金具有损耗小等优点，用在电机上能显著提高电机效率。但是，非晶合金具有薄脆硬的特点，其固定不易采用常规的焊接方式。在盘式电机冷却方面，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；另一种是在端盖和机壳上加装散热鳍片，借助散热风扇进行强迫风冷。但以上方式都会增加盘式电机的轴向或径向长度，不利于电机功率密度的提高。

中国专利CN105141053A公开了双转子单定子轴向磁场永磁无槽电机定子与外壳安装结构，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机壳上，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，同时该方法在固定定子时需要绕组提供定子周向定位转矩，真正实施过程中容易使绕组绝缘损坏。

中国专利CN104065211A公开了一种有铁心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。该方式存在电机气隙长度较大、加工精度要求较高和外置冷凝器散热面积有限的缺点，实现起来较困难。

中国专利CN107579620A公开了一种盘式电机双端盖冷却结构及盘式电机，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。此种方式具有结构紧凑、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，现有的盘式电机在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。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种双转子单定子盘式电机，能解决定子固定和电机的冷却问题。

本发明的技术方案如下：一种双转子单定子盘式电机，包括机壳、前端盖和后端盖，以及位于机壳、前端盖和后端盖内的绕组和定子铁心，所述机壳内侧与定子铁心对应位置设置有机壳凸台，所述机壳凸台与机壳为一体式结构，定子铁心的两侧安装有定位压板，所述机壳凸台与前端盖和后端盖之间设置有冷却通道。