CN102396134A - 电机-冷却 - Google Patents

电机-冷却 Download PDF

Info

Publication number
CN102396134A
CN102396134A CN2010800165470A CN201080016547A CN102396134A CN 102396134 A CN102396134 A CN 102396134A CN 2010800165470 A CN2010800165470 A CN 2010800165470A CN 201080016547 A CN201080016547 A CN 201080016547A CN 102396134 A CN102396134 A CN 102396134A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
coil
stator
rotor
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800165470A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102396134B (zh
Inventor
蒂姆·沃尔梅尔
马尔科姆·麦卡洛克
胡戈·斯鲍尔斯
安德鲁·托尔恩比
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yasa Ltd
Original Assignee
Oxford University Innovation Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oxford University Innovation Ltd filed Critical Oxford University Innovation Ltd
Publication of CN102396134A publication Critical patent/CN102396134A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102396134B publication Critical patent/CN102396134B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793—Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2798—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets where both axial sides of the stator face a rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/182—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to stators axially facing the rotor, i.e. with axial or conical air gap
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

一种电机(10；100)，包括具有永磁体(24a、24b)的转子(14a、14b)和具有线圈(22)的定子(12)，该线圈缠绕在定子线棒(16)上以穿过限定在转子与定子之间的气隙(26a、26b)与磁体相互作用。线棒和线圈被定子壳体(42a、42b；102、142a、142b、146)包围，定子壳体在气隙之间延伸并限定了容纳有用以冷却线圈的冷却介质的腔室(52；152)。

Description

电机-冷却
本发明涉及一种包括定子和被转动支承(journal)在定子中转动的转子的永磁电机。定子设有缠绕上的线圈，转子设有穿过转子与定子之间的气隙与线圈配合操作的永磁体。电机可以是电动机或发电机，且在许多实施方式中，是轴向磁通电机。本发明特别涉及一种无轭铁分段电枢机(下文中称为“Y电机”)。
背景技术
伍尔默(Woolmer)和麦卡洛克(McCulloch)[1]描述了一种Y电机的布局，讨论了定子中的还原铁使得能够提高转矩密度的优点。该Y型机包括一系列缠绕在线棒周围的线圈，所述线棒围绕定子沿周向间隔开，理想地为轴向设置(即平行于转子的旋旋转轴线线)。转子具有两级，该两级包括设有永磁体的盘，永磁体面对定子的每个线圈的两端。工作中两级的磁路均为：经过第一线圈进入转子的第一级上的第一磁体；穿过转子的背铁到达第一级上的相邻第二磁体；经过定子的与第一线圈相邻的第二线圈；进入转子的第二级上与第一级上的第二磁体对准的第一磁体；穿过第二级的背铁到达第二级上的与第一级上的第一磁体对准的第二磁体；以及经过第一线圈完成回路。
通常电机的一个难点是提供足够的冷却。对于具有高转矩密度的Y型电机来说这是一个特别的问题，在高转矩下，在线圈中产生大量的热量，这经常是能够被使用的转矩的限制因素，至少对于较长时间是如此。
电机的另一个难点通常是由嵌齿效应(cogging)引起的转矩波动。对于Y型电机来说这又是一个特定问题，因为离散的线圈不重叠并实质上依赖于磁分离，不仅依靠定子上的相邻线圈之间的磁分离，而且依靠转子上的相邻磁体之间的磁分离。显然，通过在转子上提供不同数量的永磁体并相对地在定子上提供不同数量的线圈，这个问题可以在一定程度上缓解，但是由于磁体因相邻磁体之间的“嵌齿”与相邻线圈之间的对应“嵌齿”啮合而彼此对准，因此存在不可避免的转矩波动。
线圈与永磁体之间的磁性连接取决于通过线圈形成的强磁场(在发电机的情况下由磁体产生或在电动机的情况下由线圈本身产生)，且磁路的磁导率应尽可能低，以允许最大的磁通密度通过线圈。为了此目的，提供了高磁导率的铁芯或线棒，线圈缠绕于该铁芯或线棒周围。但是，该线棒优选地是层压的或者否则被设置为减少线棒中的涡流的发生。此外，优选地，该线棒还设有极靴，以将磁通散布到气隙中并减少气隙中的磁通密度-气隙是高磁阻的，并且增加其面积来减少磁阻，这意味着可以用更少的永磁材料。期望的是将此材料的量减到到最少。
WO-A-2006/066740揭露了一种Y型机，其包括壳体，该壳体设有内部安装有定子线圈的圆柱形套管，该套管为中空的，冷却介质由此循环。但是，线圈嵌在导热材料中以将热传递到定子壳体。转子可转动地轴颈支承在该壳体中。定子线棒呈现为层叠的，如也揭露了Y型机的GB-A-2379093以及WO-A-03/094327中所述的。
US-A-6720688揭露了一种Y型机，其中转子作为叶片泵以使流体在由定子壳体限定的腔室内流通，支撑于壳体中的轴承上并承载转子的转子轴延伸穿过该定子壳体。流体冷却定子线圈。US-A-2005/0035676揭露了另一种Y型机，其特别适用于车轮的无齿轮驱动。
US-A-2007/0046124揭露了一种Y型机，其中转子具有两排沿周向排列的永磁体和铁磁性极片的交替区段。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种电机，包括具有永磁体的转子和具有线圈的定子，线圈缠绕在定子线棒上以穿过限定在转子与定子之间的气隙与磁体相互作用，其中线棒和其上的线圈被定子壳体包围，该定子壳体在气隙之间延伸并限定容纳冷却介质以冷却线圈的腔室。
优选地，电机为轴向磁通电机，所述线棒环围转子的旋转轴线沿周向间隔设置，优选地，平行于转子的旋转轴线，转子包括两级，每级均具有与该线棒的每端相互作用的永磁体。
所述定子壳体可以包括两个环形板和两个圆柱形壁，该环形板包括凹槽以将线棒定位在该腔室中。优选地，定子壳体的材料是非磁性的和非传导性的。但是，在环形板和圆柱形壁分离的情况下，所述圆柱形壁优选地为铝，所述环形板为塑料材料。替代地，所述环形板可以与所述圆柱形壁形成为一体的，在这种情况下，圆柱形壁围绕其圆周划分开(split)，并沿内圆周接缝和外圆周接缝连接到一起。该划分可以在中央限定两个蛤壳(clamshell)。蛤壳可以是基本上相同的，可能的话为“镜”像的，以使得它们彼此配合，以方便围绕划分处的接合的接缝焊接。在这种情况下，蛤壳可以是塑料模制件。
优选地，所述环形板在线棒的端部处变薄，以使该线棒与转子上的磁体之间的间隙最小。优选地，所述圆柱形壁为内壁和外壁，所述外壁具有用以安装电机的装置，且所述内壁包括用以安装转子的轴承的装置。
优选地，转子级各自均包括环形盘，其外缘安装所述永磁体，且其内缘连接到一起以包围所述轴承。转子级为盘形以提高它们在径向平面(即，垂直于转子的旋转轴线、且优选地也垂直于定子线棒的平面)中的刚度。
优选地，定子壳体将磁体与所述线圈中产生的热量隔离开。
优选地，所述定子壳体包括用于供应和排放所述冷却介质的端口。冷却流体可以通过靠近电机底部的入口被泵送穿过该电机，并从靠近顶部的出口排出。但是，该入口和出口也可以是彼此邻近的。流体可以围绕线圈的内半径和外半径流动，一些流体还可以在线圈之间流动。优选地，由于在线圈与定子壳体之间设置阻挡物，从而迫使流体进入线圈之间，因此冷却流体多次地在外半径和内半径之间来回流动。线圈之间可以存在2次与8次之间的流体流动转向。替换地，冷却流可以被分开，一些从入口绕着线圈的内径流动，其余的在外直径处以相反的方向流动，一些流体还可以在线圈之间流动。当然，可以设置不同的流动路径。
优选地，腔室用漆或树脂涂层作衬里，所述漆或树脂涂层电性隔离该腔室及其容纳物以免于与冷却介质直接接触。
事实上，本发明提供一种构建如前文定义的电机的方法，包括以下步骤：组装电机；在腔室中填充液态树脂或漆以润湿该腔室的所有内表面且包括其容纳物；去除树脂以在腔室的内表面上留下树脂涂层；以及固化树脂以在所述内表面上形成电绝缘层。优选地，在移除树脂的步骤之前，将腔室内的空气抽空以帮助树脂渗透进入腔室内的小空间。
在一个实施方式中，提供了一种电机，包括具有永磁体的转子和具有线圈的定子，线圈缠绕在定子线棒上以便穿过转子与定子之间限定的气隙与磁体相互作用，其中转子具有设置在线棒的两端的两个级，且其中线棒具有在每个线棒的每一端处的极靴，所述极靴将通过线棒的磁通与每级上的所述磁体相联接，且其中面对转子的同一级的相邻极靴之间具有高磁阻极靴间隙，且转子的每个级上的相邻磁体之间具有高磁阻磁体间隙，其中极靴和磁体间隙相对彼此形成角度，以使得它们随着转子转动逐渐接合。
优选地，每个线圈的面对所述两个级中的第一个的一侧上的极靴相对于相应线圈的面对所述两个级中的第二个的另一侧上的极靴倾斜，且位于承载极靴的线棒的两端处的相邻极靴之间的所述极靴间隙在转子相对于定子的不同旋转位置处与磁体间隙相交。
因此，虽然给定的线棒上的线圈与转子级上的磁体对是对准的，但是一端处的线圈在接合磁体对中的另一磁体之前首先接合磁体对中的第一磁体。优选地，倾斜使得在每个线棒的每个端部处的高磁阻间隙的磁通方向上没有对准。
优选地，当沿相对于转子的旋转轴线的轴向方向观察时，所述极靴为四边的，其中内侧边和外侧边为中心在所述旋转轴线上的圆的弧线或切线，所述其他它侧边为极靴的前缘和后缘，其中所述前缘和后缘为所述圆的其中一个的弦，该圆的与每条弦以及该圆相交的每条半径与各自的弦所成的夹角相等。
在另一实施方式中，提供了一种轴向磁通电机，包括：转子，转子具有在转子的第一级和第二级上沿周向间隔设置的永磁体；以及定子，定子设置在所述级之间，并具有缠绕在定子的定子线棒上用于穿过限定在转子与定子之间的气隙与磁体进行磁性相互作用的线圈，其中线棒具有在每个线棒的端部上的极靴，所述极靴将通过线棒的磁通与每个级上的所述磁体相联接，并且其中定子为至少两个环形部件的铸件，每个环形部件包括一圈连接的极靴，一个环形部件包括线棒中的一些或全部或者线棒的部分，另一个环形部件包括任何剩余的线棒或线棒的任何剩余部分，在将环形部件连接在一起以完成所述定子的构造之前，将所述线圈设置在线棒上。
优选地，环形部件是相同的。优选地，每个环形部件包括每个线棒的一半，并提供适于方便的连接的界面。
优选地，所述界面包括立柱(stud)和插座，其中，一个部件的每个线棒上的立柱与另一部件上的面对的线棒上的插座接合。
优选地，每个部件的每个极靴之间提供高磁阻间隙，所述间隙包括环形部件的厚度在所述线棒之间的减薄。
在另一实施方式中，提供了一种电机，包括具有永磁体的转子和具有线圈的定子，所述线圈缠绕在定子的线棒上以穿过限定在转子与定子之间的气隙与磁体相互作用，其中线棒具有将通过线棒的磁通与所述磁体相联接的极靴，且其中线棒和极靴相互分离地形成，每个线棒和极靴的至少一部分通过软铁颗粒模制而成，以使得颗粒具有设置为横切磁阻平面的短尺寸，将线棒和极靴组装，以使线棒的所述磁阻平面平行于线棒的纵向轴线，极靴的所述磁阻平面横切于所述纵向轴线。
横切所述磁阻平面的颗粒的短尺寸的对准可导致每个磁阻平面具有最小磁阻。优选地，至少线棒的所述颗粒具有单一纵向尺寸，并且还将所述颗粒对准，以使得它们的纵向尺寸与所述磁阻平面中的磁阻方向平行，线棒的所述磁阻方向与线棒的所述纵向轴线平行。如果极靴的颗粒具有单一纵向尺寸，优选地，当线棒与极靴组装时，所述磁阻方向相对于所述纵向轴线为径向的。
所述软铁颗粒的所述模制可以通过在横切所述磁阻平面的方向上按压软铁颗粒来进行，从而将颗粒部分地展平以产生所述短尺寸。替代地，所述模铸可以是对已经展平的颗粒或对拉长的颗粒进行。拉长的颗粒可以在模制前使用磁场来对准。模铸过程包括整形过程。
优选地，转子具有在线棒的两端各布置一个的两个级，并且每个线棒的每个端部设有极靴。优选地，电机为轴向磁通电机，且线棒设置为平行于转子的旋转轴线。
线棒可以包括铁磁材料的轧制板，该轧制板的卷的轴线设置为平行于所述纵向轴线。轧制板本身优选地在生产中沿着平行于它们在线棒中的卷绕的方向轧制，从而材料的晶粒本身就定向到磁通的最终方向上，即平行于所述纵向轴线。所述卷可以围绕成形的软铁压制颗粒芯部设置，因此，线棒的垂直于所述纵向轴线的横截面基本上为梯形。替代地，所述卷可以是压制软铁颗粒的成形环状物的芯部，因此，线棒的垂直于所述纵向轴线的横截面基本上为梯形。
根据一实施方式，一种电机包括：定子和安装成相对定子绕转子旋转轴线转动的转子、由转子承载的永磁体、转子上的输出，定子包括缠绕在定子线棒上以与转子的磁体相互作用的线圈，转子具有在定子线棒的两端各布置一个的两个级，线棒的端部与转子级之间有两个气隙，环形壳体保持并安装定子，转子与定子之间设有轴承，转子围绕所述转子轴线为中空的，并且其中存在电机的至少两个有效磁通路径：第一磁通路径经过第一定子线棒，穿过气隙中的第一气隙，经过转子的第一级上的第一磁体并进入第一级的背铁中，进入相邻的第二磁体中，穿过第一气隙进入邻近第一定子线棒的第二定子线棒中，穿过第二气隙，经过转子的第二级上的第三磁体并进入该第二级的背铁中，进入相邻的第四磁体中，穿过第二气隙并返回到第一定子线棒中；第二路径经过第一定子线棒，穿过第一气隙并经过第一级上的第一磁体而进入第一级的背铁中，经过第一级进入转子的第二级中并绕过所述轴承进入第二级的背铁中，进入第四磁体，穿过第二气隙并返回到第一定子线棒中。
如果转子通过所述轴承直接安装在定子内部，则此磁通路径是可能的，并且安装在第二磁通路径足够短的足够大的直径上，以使得线圈和磁体的整个磁回路的磁阻降低。按这种方式安装转子还缩短了定位转子的轴承与通过它们与定子线圈的相互作用来驱动转子(或在为发电机的情况下被定子线圈反作用)的磁体之间的悬臂。
优选地，输出与环形壳体之间的全部负载通过定子与转子之间的轴承传递，因此，不提供转子或其输出相对于定子壳体的其他安装。这样做的优点在于，输出的形式可以根据系统不同而改变，而不需要干扰转子、定子和定子壳体的基础布置。此处使用的术语“输出”适用于电动机，此时输出用于驱动负载，该术语不适用于发电机，且在此背景下应该被理解为输入。
优选地，线棒与转子的旋转轴线轴向对准，轴承设置在与所述气隙相交的两个径向平面之间。优选地，所述相交是径向的。
优选地，轴承设置在与线圈、线棒或定子的极靴相交的两个径向平面之间。
优选地，线棒和其上的线圈被定子壳体包围，定子壳体在气隙之间延伸并限定容纳有用以冷却线圈的冷却介质的腔室。
所述定子壳体可以包括两个环形板和两个圆柱形壁，环形板包括凹槽以将线棒定位在腔室中。优选地，定子壳体的材料为非磁性的和非传导性的。但是，在环形板与圆柱形壁分离的情况下，所述圆柱形壁优选地为铝，所述环形板为塑料材料。优选地，所述环形板在线棒的端部处变薄，以使线棒与转子上的磁体之间的间隙最小化。优选地，所述圆柱形壁是内壁和外壁，所述外壁具有用以安装电机的装置，所述内壁安装所述轴承。
优选地，转子级各自均包括环形盘，其外缘安装所述永磁体且其内缘连接到一起以包围所述轴承。转子级为盘形，以增大它们在径向平面(即，垂直于转子的旋转轴线，优选地，还垂直于定子线棒的平面)中的刚度。
优选地，线棒和其上的线圈被定子壳体包围，该定子壳体在气隙之间延伸并限定容纳有用以冷却线圈的冷却介质的腔室。定子壳体可以包括用于供应和排放所述冷却介质的端口。优选地，定子壳体包括两个环形板和两个圆柱形壁，环形板包括凹槽以将线棒定位在腔室中。
定子壳体的材料可以是非磁性的和非导电性的。事实上，它可以是热绝缘的，在这种情况下定子壳体优选地将磁体与在所述线圈中产生的热量隔离开。
但是，定子壳体优选地在线棒的端部处变薄以最小化线棒与转子上的磁体之间的间隙。
所述圆柱形壁可以是铝，所述环形板是塑料材料。它们可以是内壁和外壁，所述外壁包括所述环形壳体并具有用以安装电机的装置，且所述内壁安装所述轴承。
优选地，转子级各自均包括环形盘，其外缘安装所述永磁体且其内缘连接到一起以包围所述轴承。每个所述内缘可以包括具有用于相互接合的界面的圆柱形凸缘。圆柱形凸缘之间可以设置隔片以调整轴承上的预载荷。
圆柱形凸缘可以包括凸起部，其平行于所述转子轴线设置以接收将转子级夹持在一起的紧固件。
电机的输出可以包括盘和轮毂。该轮毂可以包括任何适宜的驱动形式，比如恒速轮毂，或仅仅为花键轴。在某些应用场合，可以提供三脚杯(tripod-cup)。适宜地，所述盘可以通过所述紧固件连接到转子的所述凸起部。优选地，轴承包括两个轴承，在定子上的凸缘的两侧上各设置一个，因此确定了转子级相对于定子的轴向位置。
所述环形壳体可以具有轴向界面，其使得至少两个这种电机能够连接到一起并具有共同的转子轴线。连接的电机的转子可以自身通过经过相邻转子的凸起部的紧固件相互连接，且它们之间设置隔片。这使得能够提供具有更大转矩能力的电机。
电机的暴露端优选地被装配在环形壳体上的盖封闭，至少一个盖具有适于所述输出延伸穿过的中心孔。
电机为电动机时，优选地至少两个电动机被并排连接到一起，其中至少两个电动机具有独立的转子，每个电动机具有其自身的输出。在这种情况下，每个盖设有两个输出延伸穿过的所述中心孔。实际上，本发明一个方面提供一种包括上面定义的电动机的车辆，具有从每个输出到该车辆的不同侧上的车轮的驱动轴。在这种情况下，假如转子是独立的，则不需要差速器。
根据本发明的其他方面，提供了包含前述的一些方面或所有方面(在它们不相互排斥时)的电机，这种结合对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。鉴于下列的具体实施方式的描述可能包括或不包括上面提到的不同的方面，因此这将不被理解为是有重要意义的。
附图说明
本发明的实施方式将在下文中参考附图进一步描述。附图中：
图1为本发明主要(但是不是唯一的)涉及的无轭铁分段电枢机的侧视示意图；
图2为图1中的布置的透视图；
图3为根据本发明一个方面的电机的定子壳体和定子的分解透视图；
图4为电机的一个实施方式的定子的分解透视图；
图5a、图5b和图5c分别为电机的一个实施方式的定子的端部视图、沿图5a中线B-B上的截面图以及定子的透视图；
图6a、图6b、图6c和图6d分别为电机的一个实施方式的定子线棒和极靴的分解透视图、线棒的另一实施方式的端视图、线棒的又一实施方式的端视图、以及组合定子线棒和所产生的磁通路径的透视图；
图7、图8和图9分别为根据本发明一个方面的电机的剖切透视图、剖面图和横截面图(后两个视图都在图7中的剖切面上)。
图10和图11a分别为图9中分别沿线10-10的截面图和线11-11的剖视图；
图11b为与图11a对应但是具有不同的冷却剂流动布置的示意图；
图12和13分别为图9中分别沿箭头XII和XIII的方向的侧视图和端视图。
具体实施方式
图1中示意性地显示了一种无轭铁分段电枢机10，该电机10包括定子12和两个转子14a、14b。定子12是绕转子14a、14b的旋转轴线20沿周向间隔开的分离定子线棒16的集合。每个线棒16具有自身的轴线16，所述轴线设置为平行于旋转轴线20。但是，这不是绝对必要的。在轴向磁通电机中，轴线16a的确平行于旋转轴线20。但是，轴线16a可以任何角度设置，甚至可以相对于旋转轴线20径向地设置。下文中的描述是关于轴向磁通电机的，但是这在任何意义上均不应该被理解为是一种限制，在环境允许的情况下，本发明可以等同地适用于定子线棒16的其他倾斜角度。
每个定子线棒的每个端部都设有极靴18a、18b，极靴18a、18b用作约束线圈叠层22的物理目的，该线圈叠层22优选地是方形截面(或可能为矩形截面)绝缘导线，以使得可以实现高填充因数。线圈22连接到电路(未示出)，该电路激励(在电动机的情况下)线圈，以使得由线圈中流过的电流产生的合成磁场的磁极在相邻的定子线圈22中是相反的。
两个转子14a、14b承载彼此面对的永磁体24a、24b，定子线圈22位于所述永磁体24a、24b之间。事实上，在轴向磁通电机中，转子和它们的磁体径向地设置，但是当定子线棒倾斜时，它们也随之发生倾斜。两个气隙26a、26b设置在各个极靴和磁体对18a/24a、18b/24b之间。有偶数个线圈和磁体围绕旋转轴线20间隔设置，优选地，具有不同数量的线圈和磁体，以使得每个线圈不会全部同时在转子相对于定子的相同旋转位置处与对应的磁体对配准。这有助于减小嵌齿效应(cogging)。
在电动机(这是本发明主要涉及的)中，上面提到的电路设置来激励线圈22，以使得它们的极性交替，用来使线圈在不同的时间对准不同的磁体对，从而导致转矩被施加在转子与定子之间。转子14a、14b通常连接在一起(例如通过一轴，未示出)，并一起绕旋转轴线20相对于定子12旋转，定子通常是固定的(例如在壳体中，未示出)。图1中所示的布置的一个优点是：磁路30由两个相邻的定子线棒16和两个磁体对24a、24b提供。因此，定子12不需要扼铁，但是背铁32a、32b对于每个转子是需要的，以便连接每个磁体24a、24b的背离各自的线圈22的背面之间的磁通。
因此，在为电动机的情况下，通过适当地激励线圈22，可以驱使转子14绕旋转轴线20旋转。当然，在发电机的情形下，根据转子14a、14b旋转时在定子线棒16中引起的变化磁通，转子14a、14b的旋转可在定子线圈12中引起电流。
但是，在这两种情况中的任一种情况下，在线圈22中均产生热量且电机的效率降低，并且，如果不除去这些热量，则电机的性能会受到限制。因此，本发明提出了将定子线圈16包围在延伸通过气隙26a、26b且被供以冷却介质的壳体中。
参见图3，显示了根据本发明第一方面的定子12a，其中定子线圈位于塑料材料的蛤壳42a、42b之间。这些蛤壳具有外圆柱形壁44、内圆柱形壁46、和径向设置的环形壁48。该环形壁48包括内凹部50，以接收定子线棒16的极靴18a、18b并用于在定子12a的两个蛤壳壳体42a、42b组装到一起时定位定子线圈组件16、22、18a、18b。定子壳体42a、42b在内侧限定了线圈22的空间52，并且还在54处在外侧限定了围绕线圈22外侧的空间。而且，在线圈之间存在空间56。虽然图3中未示出，但是在组装时，定子壳体42a、42b设有端口，所述端口允许冷却介质(优选地为不导电的液态)被泵送进空间52、54、56中，以围绕线圈循环并冷却线圈。事实上，优选地，由于由比如聚碳酸酯的塑料材料或其他低导热材料制成，因此由线圈产生并传导到极靴18a、18b中的热量保留在壳体中，并且不会传递到特别容易受到热影响的磁体24a、24b。蛤壳42a、42b所采用的材料的选择在某种程度上取决于设计工作温度，如果设计工作温度低，则许多材料都是适用的，但是，如果设计工作温度高，则耐热材料(比如玻璃纤维增强塑料)将是理想的。还在下文中参考图7至图13对进一步涉及的本发明的冷却布置进行描述。
一种优选的布置涉及前文所述的电机的结构，在完成时，用可置位的液态树脂或漆来填充空间52、54、56(包括线圈22)，所述液态树脂或漆润湿这些空间的所有内表面。一旦该树脂已经有机会渗透了每个空间，它就被从电机中排出，仅在空间52、54、56限定的腔室内部留下树脂涂覆的表面。在排出之前，腔室可以被抽空，以使液态漆渗透进小的空间，特别是渗透到线圈22的导线之间。当真空被消除时，大气压力的恢复驱动漆进入任何剩余的没有被占据的空间。事实上，漆优选地为低粘度的，以使得其可以容易地渗透进小的空间。在排出后，树脂固化(或被固化)以形成隔离空间52、54、56与线圈22的电绝缘层。用这种方法，水可以用作冷却介质。适用的漆是本领域普通技术人员的知识范围内的。
再次参见图1和2，即使磁体24a、24b和线圈22的数量不同，但是该布置的固有问题在于相邻磁体之间的高磁阻的间隙25经过定子线圈极靴18a、18b之间的相应间隙27时产生的嵌齿效应(cogging effect)。
众所周知，电机的线圈铁芯常常由钢叠片制成。钢是优良的磁场导体。因此它提供了低磁阻路径并具有低磁滞损耗。但是，大部分铁磁性材料的问题在于它们通常还是电导体。因此，穿过电导体的变化磁通产生涡电流。通过使用由绝缘体隔开的叠片使涡流电流最小化，其中使绝缘体平行于期望的磁通方向，以使得横向电流最小化。但是，一种新技术获得了一定的成功，其使用涂敷了绝缘物并模制成期望形状的软铁颗粒(软磁体复合材料-SMC)，所述软铁复合材料通过树脂绝缘物粘合在一起。高压压缩过程被用来将组成部分模制成复杂的形状，能够产生具有优良形状因数的三维磁通图案，并使得能够使用直接缠绕在SMC齿上的高填充因数的绕组。
转到图4，显示了电机的一个实施方式的定子12b。这是在低成本布置中特别适用的定子的布置。该定子具有由两个(优选地为相同的)部件75a、75b形成的整体式定子线棒16′。每个部件是具有直立线棒部分78的环形物76。线棒部分可以具有在面对的界面81上的交错的立柱80和凹部82，因此，当在彼此面对地定向时，两个相同的部件75a、75b可以配合在一起，其中立柱80进入其他部件的凹部82中。两个部件可以粘合在一起。但是，在组装之前，预先缠绕的线圈22(在图4中示意性地显示为实心环)位于一个部件75a、75b的线棒部分78上，因此，当部件75a、75b和线圈22连接到一起时，其完成了定子12b的磁性部分的组件。
图4中所示的布置的优点是：定子每侧上的面对环状物76的磁体决不会存在有在相邻定子线圈22之间的气隙。因此，上述的固有的嵌齿问题可以消除或者至少减轻-该磁体经历连续的磁阻，而该磁阻作为转子位置的函数几乎是恒定的。但是，由于相邻线圈之间的磁性连接将被阻碍，因此使得磁通路径短路并降低了电动机的效率。因此，环状物76在每个线棒部分78之间的84处变薄，以使得磁性短路的可能性减少。但是，通过在每个定子线圈之间提供高磁阻间隙84，可减轻完整的金属面76的抗嵌齿效应。因此，在电动机的平稳运行与电动机效率之间要取得平衡。然而，存在一个最优的位置，在此位置处，嵌齿效应最小化到基本不会严重损害电动机效率的程度。本实施方式的优点在于其潜在的低制造成本。
部件75a、75b有益地由SMC材料构造，每个部件在单个的模具中压制。但是，部件75a、75b形状的简单性也允许它们可通过缠绕叠片(具有在旋转轴线20上的缠绕轴线)的单个环状物来制造，其中并用剪钳在相邻线棒部分78之间切出插槽83。最后，可以使用参照图2和图3的上述布置来实现本发明的优点，其中没有将极靴18和线棒16构造在单个环状物中，而是各自独立地构造。在这种情况下，可将极靴的尺寸构造为使得当它们设置在电动机中时彼此接触，从而减少嵌齿效应。
在图5a和图5b中，显示了一种也可以减少嵌齿效应但是不会影响电机的效率的定子的替代布置12c。这里，每个定子线棒16设有其自身的极靴18，以使得它们之间由此存在气隙27a。通常，这将导致前文所述的嵌齿效应。但是，在这里，气隙27a相对于径向方向倾斜了角度α1，极靴的至少一个侧面18j倾斜了这个角度，这里所述半径经过极靴的底角18g。极靴的另一侧18h倾斜与α1不同的角度α2，差异取决于气隙27a的宽度。尽管如此，α1和α2的平均值在1°和45°之间，适宜地，对于所示数量的磁极片，为大约10°。如前述实施方式中一样，定子线棒16为具有圆角的梯形，且线圈22同样也为梯形，其围绕线棒16形成的芯部成形。它们相对于旋转轴线20对称地设置。这意味着，在对角18d、18f处，线圈22延伸超出极靴18的末端。但是，至少在外缘18e处，极靴与相邻极靴的线圈22有小程度的重叠。尾角18g至少与其自身的定子线棒16的线圈22重叠。
图5中右侧部分用虚线示出了气隙27′a，其位于定子12c的相对侧，定子的极靴的底角18′g完全可见。因此，可以看出，两个气隙27a、27′a在轴向方向上仅在小的菱形区域27b内重叠。假定转子上的磁体之间的高磁阻间隙25是径向的，则极靴倾斜的效果为：与两个间隙都为径向的情况相比，从特定的定子线圈的角度来看，从一个磁体到另一磁体的过渡会延展经过转子相对于定子旋转一圈的较宽的弧度。
当然，倾斜磁体间隙25是同样可行的，能够达到同样的效果。也就是说，极靴间隙27可以是径向的，如它们在参考图1至图3的上述实施方式中所描述的那样，其中磁体间隙相对于每个转子14a、14b相对地倾斜。替代地，可以设置定子极靴和转子磁体这两者的倾斜的组合。但是，成形磁体成本高，而定子极靴优选地是容易成形的压制部分。所以在任何情况下，期望的是，示出为角度β(为两个极靴间隙27a、27′a的圆周界限之间相对界定的角度)的过渡弧度约等于α1和α2的和。当然，需要取得平衡，因为从一个磁体到另一个磁体的过渡代表了转矩减少的区域，因而扩展该区域具有使转矩集中在过渡区域之间的必然结果。
还要注意到，极靴18在环绕该极靴整个周界且在18k处向外倒角。这有助于将来自极靴18的平面外的磁通朝向磁体24a、24b集中。
实际上，在电机的一个实施方式中，图6a至图d中的布置解决了使定子线棒和极靴的材料在磁通方向上的磁阻最小化的问题。因此，虽然如前文参考图4所讨论的，SMC材料是非常适宜的，但是应当注意到，虽然所涂覆的软铁颗粒具有减少涡电流以及一般在所有方向上具有低磁阻的能力，但是它们不具有最好的，也就是说，可能的最小的磁阻，该可能的最小磁阻仍然在叠片区域内，至少在叠片平面或叠片方向上。
在这方面，本发明提出在构造定子线棒16和极靴18时使用这样的颗粒，但是布置这些颗粒以使得它们具有低磁阻的优先方向或至少低磁阻的优先平面，该低磁阻优选地比这种颗粒通常所提供的磁阻低。对于线棒16，该优先方向在平行于轴线16a的平面中。对于极靴18，希望将最小磁阻设置在垂直于纵向轴线16a的平面中。这可以通过多种方法达到，但是基本原理是如图6a中所示的线棒16和极靴18的分离构造以及它们的随后的组装。
因此，图6a中的线棒16由涂有绝缘物的圆的软铁颗粒制成。这些颗粒在被放入模具中并最后压制到一起之前，首先被展平成盘状部件。该模具被设置为使得颗粒的压制方向以及其在压制之前的初始分布为这样的：使得颗粒的主要尺寸位于平行于轴线16a的平面中。虽然仅仅是部分的，但这可能最方便实现的，即通过从模具中基本为圆形的颗粒开始，并且沿垂直于该轴线16a的方向将颗粒压制到一起来实现。例如，沿箭头A的方向向上压制颗粒，不仅使这些颗粒在正交于方向A的平面中展平，还趋向于使它们沿箭头B的方向延展。
但是，理想地，该颗粒为拉长的，并以其长轴平行于轴线16a的方式布置在模具中。这可以通过使用磁场来对准颗粒而实现。在这种情况下，部件的最小磁通的线不是正好在平行于轴线16a的平面中，而是实际上在那个特定的方向上。
另一方面，极靴18优选地通过在平行于轴线16a的方向上压制圆形颗粒来制成，使得在压实过程中，颗粒在垂直于轴线16a的平面中横向延展。当极靴18和线棒16被组装到一起时，磁通因此可以以最小的磁阻在纵向轴线16a的方向上穿过线棒16，并且不仅沿轴线16的方向从线棒的端部16d穿出线棒16以直接进入气隙26a、26b，而且还正交地进入极靴周界18c，如可以从图6d中示出的磁通箭头看出的一样。
在一个优选的布置中，定子线棒16还包括可以改进最小磁阻的方向偏差的层压卷。因此，在图6b中，绝缘物涂覆钢材的卷90设置在模具(未示出)中，其中所述卷的轴线平行于要形成的线棒16b的(最终的)轴线16a。然后用在层压卷周围压制且压实的颗粒填充模具，以使颗粒的最小磁阻平面平行于轴线16a。这些颗粒围绕卷90，并为线棒提供其所需的梯形截面。
一种替代的构造是形成压制软铁颗粒的梯形芯部92，使至少最小磁阻平面平行于轴线16a。然后将层压卷94缠绕在芯部92周围，进而产生了具有期望的外部截面形状的定子线棒16c。
图6b和图6c中的两个线棒16b、16c各自都具有平行于轴线16a的最小磁阻的优先方向。由压制软铁颗粒形成的颈环18c具有垂直于轴线16a的最小磁阻平面。组装时，线棒和颈环使得产生了具有极低磁阻并定向优化的定子铁芯。
参考显示了电动机100的特定结构的图7至图13进一步描述本发明。此外，虽然描述了电动机，应该理解此原理也可以直接应用于发电机。该电动机100实际上是螺接在一起的两个电动机分段100a、100b。每个电动机分段100a、100b具有管状壳体102a、102b，所述管状壳体具有径向端平面端面104a、104b，据此，多个壳体102可以通过穿过围绕壳体102a、102b设置的凸起部108的螺栓和螺母106首尾相连地螺接在一起。实际上，该电动机100可以(例如)使用如安装凸缘那样的凸起部108来安装在车辆中。尽管被螺接到一起并成为复合电动机100，但是，如下文中将进一步描述的，每个电动机分段100a、100b是相互独立的，且每个电动机分段可以其本身的速度和扭矩进行驱动，如电动机管理系统所要求的，这在本文中没有进一步描述。但是，也如下文将进一步解释说明的一样，电动机分段102a、102b可以连接到单个输出驱动，从而使得可用的输出转矩加倍。实际上，对可以被堆叠到一起的电动机分段的数量没有限制。
因此，每个电动机分段100a、100b均包括具有多个定子线圈122的定子112，其中定子线圈122安装在具有极靴118a、118b的定子线棒116上。如图10所示，线圈122围绕转子轴线120沿周向间隔设置，且在图10中的电动机中有18个线圈。每个定子线圈极靴118a、118b收容于环形非导电无磁性的蛤壳142a、142b的凹部150中。蛤壳在其外周界143a、143b周围固定至电动机壳体102a、102b的内凸缘144a、144b。
环形蛤壳142a、142b的内边缘145a、145b安装在基本上为管状的内定子壳体146的凸缘147a、147b上。应注意到，内定子壳体部件146与蛤壳142a、142b和电动机壳体102一起构成了完整的环形腔室152，定子线圈设置于该环形腔室中。
转到图11a，电动机壳体102设置有具有冷却介质入口156的端口凸起部154。在腔室152中，第一线圈与壳体102、146之间设有屏障或阻挡物158，以将腔室152分成两个平行的环形通道152a、152b。每个环形通道都配有它们自身各自的入口端口156的分支156a、156b。平行通道152a、152b被线圈122分隔开，线圈之间存在间隙155。因此，在通道152a、152b中循环的冷却介质可以穿过线圈122的整个周界，并围绕其循环。完成围绕电动机的回路(以相反的流动方向，要注意，这将促进经过以及在间隙155之间的湍流)之后，冷却介质由出口160a、160b从端口凸起部154流出。所述出口160a、160b在端口160(见图9)处汇合并将冷却介质返回到其从之而来的泵和热交换器(两者均未示出)。替代的方法是完全可行的：
1)将冷却液流体直接泵送经过电机，其中入口靠近电机底部，出口靠近顶部。该流体可以围绕线圈的外半径和内半径流动，一些流体也在线圈之间流动。这是可以实现的最简单的冷却路径，但是或许是效果最差的；
2)迫使冷却流体围绕电动机锯齿形地前进，在在外半径与内半径之间流动2次至8次(通过设置在线圈与定子壳体102、146之间的阻挡物)以迫使流体进入线圈之间，这里通常是电机中最热的部分；
3)冷却流被分开(如前文所述)，一部分冷却流围绕线圈的内径流动，其余的冷却流沿相反的方向在外径处流动。一些冷却流将也在线圈之间流动；以及
4)在特别优选的布置中，冷却流如图11b中所示，其中提供了一个入口156′和一个出口160′，阻挡物158a设置在入口和出口之间的线圈122a的两侧上。阻挡物158b周期性地围绕电机设置，第一个阻挡物(158b1)和最后一个阻挡物(158b2)在线圈122b、122c的外侧上，之间的至少一个阻挡物158c在线圈122d的内侧上。通过这种设置，冷却流进入入口156并开始环绕电机的外侧，但是被第一阻挡物158b1引导而迁移到居间线圈122d中的不同线圈之间的腔室152的内侧。从那里，冷却流继续围绕电机循环，但是阻挡物158c迫使其转向回到腔室的外侧。还是围绕电机，阻挡物158b2迫使该转向回到内侧，最终，为了使冷却流通过出口160离开电机，阻挡物158a最后一次迫使该转向回到外侧。在图11b中，存在四次转向。但是，任意偶数次的转向都是可能的，或者甚至，如果入口和出口被设置为一个在电机的外侧(如所示的)而另一个在内侧(未示出)，则奇数次的转向也是可能的。
转到图8和图9，内定子壳体146具有中央内凸缘162，该中央内凸缘的两侧上设置有轴承164a、164b。轴承164a、164b安装转子114a、114b。转子穿过内凸缘166a、166b连接到一起。这些是管状的，并设有间隔开的凸起部168以接收将两个转子114a、114b连接到一起的螺母和螺栓170。因此，实际上，转子114a、114b是单个的整体结构。盘形翼172a、172b从圆柱形凸缘166a、b处延伸，终止于其上安装磁体124a、124b的环形部174a、174b。实际上，延伸部174a、174b优选地设有收容磁体并稳固定位它们的凹部176。
磁体124a、124b和蛤壳142a、142b之间是气隙126a、126b。如在电动机技术中熟知的一样，气隙应该尽可能小，以减少磁路的磁阻。但是，参考图7至图13描述的电动机的布置允许凭借在电动机100a、100b装配时必须适应的小制造公差来设计非常窄的气隙。由于轴承164a、164b代表空转的重要来源，所以转子适用于在轴承上施加预应力，该预应力受设置在转子之间的隔片180限制。当然，该隔片的轴向尺寸可以被打磨以保证紧密配合。但是，除了轴承之外，还存在相对较少的其他部件，这些部件的公差叠加从而需要较大气隙。当然，一个这种部件是定子112本身，对此，内定子壳体146的凸缘147a、147b和相关凸缘144a、144b的尺寸与蛤壳142a、142b的尺寸对于保证最小的可能气隙126a、126b是关键性的，尽管存在由包括于其中的蛤壳形成的壁。此外，很显然，转子中的任何应力都将导致必须被定子112适应的扭转(也就是，围绕垂直于旋转轴线120的轴线，或在沿该方向的线性应力中)。但是，跨越腔室152的一系列定子线棒和极靴在腔室152中提供了重要的对角加固，以在轴向方向上为内壳体146提供了极好的稳固性。
此外，将转子114直接安装在定子112上的做法具有两个更进一步的有益效果。第一个有益效果与电动机设计的一般原则有关，该一般原则要求磁体124和线圈122被设置的尽可能远离旋旋转轴线120，以使得在线圈与磁体之间作用的磁致伸缩力转换为绕旋转轴线的最大的转矩。但是，这意味着，如果转子相对于定子固定在不比磁体/线圈的半径小很多的距离处，则在该距离范围内转子必须非常刚硬。通过将转子直接安装在定子上，该距离减小，因而转子不需要如此刚硬。替代地，气隙可以更小。第二有益效果为，通过用变换成管状体166的盘形环状物172来连接转子，为磁通创造了另一个返回路径30′(参见图8)。至少，如果转子由铁磁性材料制成的话是这样。这个额外的磁通路径是有益的，因为它降低了对磁通将其自身限制在磁体间的凸缘174的周向方向的要求，而且还能为每个磁体-线圈-磁体回路提供替代的返回路径。因此，磁路的整体磁阻减少了。
应该意识到，由于磁体而施加到每个转子上的轴向力是很重要的，该轴向力随着气隙的减小而增加，并且可以为每个转子7500N的等级。基于此，转子的轴向支撑是极其重要的，因此定子和转子之间的轴承需要对该轴向力提供强大且稳定的反作用。如果转子正确地位于定子的两侧上，则存在为零的净轴向力，但是为达到此效果需要紧凑的构造公差和结实的轴承组件。但是，通过如本文所述的将转子直接安装在定子内部，该精确度能以合理的成本实现。在这方面，轴承在其上轴向地安置并定位的凸缘162是关键性的。
实际上，参见图8和图11，存在根据本发明的一个方面的电机的实施方式的某些几何特征。如前文所述，线圈112具有外半径R2。对此，这表示包围所有线圈的最小圆的半径。同样地，线圈112具有内半径R1，它相应地为配合在所有线圈的边界内的最大圆的半径。线圈明显地设置在围绕旋转轴线120的圆中，但是那不是绝对要求的。但是，轴承164a、164b的半径r(在这里为刚好接触轴承的滚动元件的最内部部分的圆的半径)设置为尽可能大，并优选地通过以下表达式与定子的半径R1的相关：
r＝k1*R1
其中k1的值在0.5与0.9之间。
实际上，线圈具有径向延度(C1)和周向延度(C2)，其中
C1＝R2-R1
虽然周向延度可以为任意延伸区域，但是它被定义为相邻线圈之间的中心在转子轴线120上的中心距(centre-to-centre)弧。但是，一个适宜的电动机具有下列的关系：
R1＝k2*R2；以及
C1＝k3*C2
其中k2在0.5与0.8之间，k3在0.75与2.0之间。
实际上，该关系可以进一步设置为：
r＝k*R2，其中
k＝k1*k2
k优选地具有0.3与0.6之间的值，在一个适当的设置中可以为大约0.45。
虽然轴承164a、164b显示是具有自身的轴承圈的球轴承，但是设计允许轴承表面在内定子壳体146和圆柱形凸缘166的各自的截头圆锥形或圆柱形表面上形成，且对于限制于保持架的圆锥滚柱轴承而言，轴承表面形成在它们之间。这可以导致达到更紧凑的公差。如前文所述，转子部件可由比如钢的铁磁性材料构造，可以根据需要铸造或锻造并机加工。但是，内定子壳体146(以及，实际上电动机壳体102)可方便地由比如铝(合金)的非磁性材料铸造。但是，铝甚至能够具有硬化的轴承表面。在这种情况下，不采用凸缘162。在任何情况下，本设计使得能够以最小的制造成本保持1.0mm(±0.1mm)等级的气隙。
如前文所述，两个电动机100a、100b是独立的。转子114没有相互连接。但是，通过在它们之间设置合适的隔片并延伸螺栓170以使得该螺栓穿过两个转子，它们相互连接明显是可能的。实际上，没有什么阻碍将更多的电动机串联地添加，因此，三个或更多个电动机可以串联使用。如可以从图中看出的一样，复合电动机的侧面通过压配合在电动机壳体102的内圆柱形延伸物102c、102d内的盖178来封闭。所述盖为碟形的压制件，并压配合在延伸部102c、102d内，但是其他装配方法也是可能的。这些盖设有电动机输出端190延伸穿过的中央开口。
该输出190包括任何适合的部件，且可以是轴。这里，该部件显示为标准驱动轮毂，其具有用于接收具有三叶轭铁的轴(未示出)的三角杯192。通常在盖178与轮毂190之间设置密封(未示出)，以隔离电动机100的内部环境。轮毂190通过环形盘194连接到转子114。盘194通过螺栓和螺母170固定至转子，并通过轮毂190中的孔196中的螺栓(未示出)固定至轮毂190。实际上，直接将转子安装在定子上的一个方面为：对电动机设计没有任何妨害的输出配置是可能的。因此，无轴的布局允许多种输出配置，包括：
·汽车的“恒速”(CV)联合壳体；
·花键轴(公轴或母轴)；以及
·具有任何孔模式的平驱动板。
在一个应用中，其中特别设计了图7至图13中所示的电动机100，电动机设置成驱动两个车轮。在多轴车辆中，可以还设置另外的电动机来驱动其他成对的车轮。电动机设置在车轮之间的基本中央位置处，驱动轴从两个驱动轮毂190a、190b中的每个延伸。将不需要任何差速器，因为每个电动机分段可以以恒定的转矩被独立驱动。这样配置的电机可以既作为电动机也作为发电机来使用，特别是在混合动力车辆中，但是，当然至少是在使用再生式制动的情况下。
从前述描述中显而易见的是，盖178仅仅用作防尘器并保护电机100的内部部件。所述盖具有很少结构作用，如果存在这种结构作用的话。固定装置(比如其中设置电机的车辆)和输出之间的结构连接如下文所述。固定装置被连接到电动机壳体。电动机壳体结构上地安装定子。定子结构上地(但是也是可旋转地)安装转子。转子结构上地安装输出，所述输出另外没有被电动机壳体结构上地支撑。这里，所用术语“结构上地”的意义是指：对于所涉及的部件该安装是主要的或唯一的安装。在很多已知的情况下，例如，壳体安装定子，并且也(可旋转地)安装转子。因此，可以建议用定子安装转子。但是，这种安装是伴随发生的，不是这里所述通过所涉及部件的基本上专有的机构进行的结构安装。当然，在这方面，设置在盖178和轮毂190之间的密封既没有“安装”轮毂到盖上(不用说结构上地)，也没有妨碍轮毂通过转子和定子的机构实现的在壳体中的基础结构安装。
可以看出，通过在距离旋转轴线一定距离处直接将转子安装在定子上，在转子内部建立了基本上中空的空间。取决于应用情况，提供了在电动机内部设置齿轮箱，特别是行星齿轮箱的可能。在某种程度上，在具有本设计的电机的许多情况下，齿轮箱是不需要的，因为管理线圈所需的电子器件可以使电机能够在一宽速度范围内以基本恒定的最大转矩(基本上只受冷却限度的限制)运行，例如，每个电动机分段500Nm的转矩，转速超过3000rpm是可行的。然而，此选择无疑是可以达到的。
这种设置还具有方便串联电机的相互连接的优点，因为不需要如转子支撑在固定在壳体中的轴承中的通常情况那样，去干扰转子在壳体中的轴颈设置。显然，存在一些要讨论的方面，如定子从哪里开始，定子固定于其中的壳体在哪里结束。实际上，在电动机方面，本发明提供了下列的非排他性的选项列表：
(a)具有花键输出的单个500Nm的分段；
(b)两个独立控制的500Nm的分段，每个分段具有自身的用于汽车应用的恒速型(CV-type)输出；
Cc)联合为两个对(每对1000Nm)的四个分段，每对都具有恒速型输出，也可能用于(高性能)汽车应用；
(d)提供2000Nm的刚性地固定在一起的四个分段；
参见图8，附图的下半部分与上半部分不同，其中转子114a、114b通过延伸穿过对准的凸起部的螺栓170a相互连接，但是通过间隔套筒169分隔开。实际上，如前面所述的，假如无需差速器，则没有原因不应该存在两个输出，但是在图8的下半部分，左手侧盖178′是完全封闭的，而左手侧的转子114a没有盘194和连接于其上的轮毂190。反之，驱动传输到(或来自于)连接到右手侧转子114b的单个轮毂190和盘194。实际上，四分段式电动机(未示出)可以简单地通过在图8的左侧连续添加转子114来得到。替代地，双驱动四分段式电动机可以简单地通过对图8的下半部分的布置进行镜像、移除连续的盖178’、并将每对环形壳体102连接到一起来得到。
另一个要注意的地方是，分段不需要一定是另一个电动机分段100a、b，它可以是单独的齿轮箱分段以提供替代的转矩-速度平衡。因此，在前文的例子(a)中，分段可以附加至行星齿轮箱，所述行星齿轮箱以例如4:1的因数逐步降低转速。这将降低最大输出速度，但是相反地将从重量非常轻的组件中提供2000Nm的转矩(500Nm×4)。当然，这些数字适用于图7至图13中所示的使用了18个定子磁极和每个转子20个磁体的布局。但是，在任何方向上，低至300Nm且高达1000Nm的其他选择当然也是可以的。
虽然图7至图13的电动机100显示为没有前文参考图4至图6所述的实施方式的特征，但是这些特征可以根据需要有益的结合进来。当然，参考图4和图5描述的实施方式是各自专有的。
在所有本说明书的描述和权利要求中，术语“包括”和“包含”以及它们的变形表示“包括但是不限于”的意义，它们不旨在(也不会)排除其他部分、附加物、部件、整体或步骤。在所有本说明书的描述和权利要求中，除非上下文另有所指，否则单数包含了复数。特别地，除非上下文另有所指，在使用不定冠词的地方，本说明书将理解为既指单数也指复数。
结合本发明的特定方面、实施方式或实例而描述的特征、整体、特性、组合物、化学组分或组将被理解为可以应用在这里描述的任何其他方面、实施方式或实例，除非它们是不相容的。本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中揭露的所有特征、和/或揭露的任何方法或过程的所有步骤，除了其中这样的特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的组合之外，可以以任何组合方式结合。本发明不局限于任何前述实施方式的细节。本发明扩展到本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中揭露的特征的任何新颖的特征或任何新颖的特征组合，或者扩展到揭露的任何方法或过程的步骤的任何新颖的步骤或任何新颖的步骤的组合。
读者的注意力应指向与本申请有关的与本说明书同时提交或在本说明书之前提交的所有文件和资料，这些文件和资料与本说明书一起对公众公开，所有这些文件和资料的内容在此通过引证方式结合于此。
参考文献
[1]TJ Woolmer and MD McCulloch″Analysis of the Yokeless and SegmentedArmature Machine″，International Electric Machines and Drives Conference(IEMDC)，3-5 May 2007.

Claims (25)

1.一种电机，包括具有永磁体的转子和具有线圈的定子，所述线圈缠绕在定子线棒上用于穿过限定在所述转子与所述定子之间的气隙与所述磁体相互作用，其中所述线棒和所述线棒上的线圈被定子壳体包围，所述定子壳体在所述气隙之间延伸并限定容纳有用以冷却所述线圈的冷却介质的腔室。
2.根据权利要求1所述的电机，所述电机为轴向磁通电机，所述线棒围绕所述转子的旋转轴线沿周向间隔设置，并且优选地平行于所述旋转轴线，所述转子包括两个级，每个级均具有与所述线棒的每个端部相互作用的永磁体。
3.根据权利要求1或2所述的电机，其中，所述定子壳体的材料是非磁性的。
4.根据权利要求3所述的电机，其中，所述定子壳体的材料是非导电性的。
5.根据权利要求1或2所述的电机，其中，所述定子壳体的材料至少在所述气隙中是热绝缘的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其中，所述定子壳体包括两个环形板和两个圆柱形壁，所述环形板包括凹槽以将所述线棒定位在所述腔室中。
7.根据权利要求6所述的电机，其中，所述环形板与所述圆柱形壁为一体的，所述圆柱形壁各自均围绕其圆周划分并沿着内圆周接缝和外圆周接缝在所述划分处连接到一起。
8.根据权利要求7所述的电机，其中，所述划分在中央限定两个蛤壳。
9.根据权利要求8所述的电机，其中，所述蛤壳基本上相同。
10.根据权利要求6所述的电机，其中，所述环形板与所述圆柱形壁是分离的，并且其中，所述圆柱形壁是铝的，所述环形板是塑料材料的。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的电机，其中，所述环形板在所述线棒的端部处减薄，以将所述线棒与所述转子上的磁体之间的间隙最小化。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的电机，其中，所述圆柱形壁是内壁和外壁，所述外壁具有用以安装所述电机的装置，且所述内壁包括用以安装用于所述转子的轴承的装置。
13.根据权利要求12所述的电机，其中，所述转子级各自均包括环形盘，所述环形盘的外缘安装所述永磁体，且所述环形盘的内缘连接到一起来包围所述轴承。
14.根据权利要求13所述的电机，其中，所述转子级完成磁回路。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其中，所述定子壳体将所述磁体与所述线圈中产生的热量隔离。
16.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其中，所述定子壳体包括用于供应和排放所述冷却介质的端口。
17.根据权利要求16所述的电机，其中，所述冷却流体通过靠近电机底部的入口被泵送通过所述电机，并且从靠近顶部的出口排出。
18.根据权利要求16或17所述的电机，其中，流体围绕所述线圈的外半径和内半径流动，一些流体还在所述线圈之间流动。
19.根据权利要求16、17或18所述的电机，其中，由于在所述线圈与所述定子壳体之间设置阻挡物，所述冷却流体多次在所述外半径与所述内半径之间来回流动，由此迫使所述流体进入所述线圈之间。
20.根据权利要求19所述的电机，其中，所述流体流在所述线圈之间具有2次与8次之间的转向。
21.根据权利要求16所述的电机，其中，所述冷却流体被分开，一些流体从所述入口围绕所述线圈的所述内径流动，其余的流体在所述外径处以相反的方向流动，一些流体还在所述线圈之间流动。
22.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其中，所述腔室内衬有漆或树脂涂层，所述漆或树脂涂层电隔离所述腔室和腔室中的容纳物以免于与所述冷却介质直接接触。
23.一种构造根据权利要求22所述的电机的方法，包括以下步骤：
组装所述电机；
用液态树脂或漆填充所述腔室以润湿包括所述腔室的容纳物在内的所述腔室的所有内表面；
移除所述树脂，从而在所述腔室的内表面上留下所述树脂的涂层；以及
固化所述树脂以在所述内表面上形成电绝缘层。
24.根据权利要求23所述的方法，包括如下步骤：在移除所述树脂之前，抽空所述腔室的空气以帮助所述树脂渗透至所述腔室中的小空间内。
25.一种电机，基本上如前面参照附图所描述的那样。
CN201080016547.0A 2009-02-13 2010-02-12 电机-冷却 Active CN102396134B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0902394.6 2009-02-13
GBGB0902394.6A GB0902394D0 (en) 2009-02-13 2009-02-13 Electric machine- cooling
PCT/GB2010/050234 WO2010092400A2 (en) 2009-02-13 2010-02-12 Electric machine - cooling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102396134A true CN102396134A (zh) 2012-03-28
CN102396134B CN102396134B (zh) 2016-04-20

Family

ID=40548128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080016547.0A Active CN102396134B (zh) 2009-02-13 2010-02-12 电机-冷却

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9496776B2 (zh)
EP (1) EP2396871B1 (zh)
JP (1) JP5778041B2 (zh)
KR (1) KR101747975B1 (zh)
CN (1) CN102396134B (zh)
BR (1) BRPI1008424B1 (zh)
GB (2) GB0902394D0 (zh)
WO (1) WO2010092400A2 (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103904825A (zh) * 2012-12-26 2014-07-02 现代摩比斯株式会社 轴方向磁束发动机的冷却构造
CN104113171A (zh) * 2014-06-24 2014-10-22 华中科技大学 一种无轭闭口槽多盘式永磁电机
CN105553126A (zh) * 2016-01-13 2016-05-04 西安交通大学 一种内置式盘式电动机定子冷却结构
CN105553204A (zh) * 2016-02-24 2016-05-04 刘霄 水冷电机
CN105576927A (zh) * 2016-03-09 2016-05-11 刘霄 定子浸油散热且转子内置式的盘式电动机
CN105896766A (zh) * 2016-04-19 2016-08-24 北京康城科技有限公司 一种内置式盘式电机的定子液冷结构
CN106104989A (zh) * 2014-02-18 2016-11-09 Yasa电机有限公司 机器冷却系统
CN106324085A (zh) * 2016-08-30 2017-01-11 中国海洋石油总公司 一种脉冲涡流检测探头
CN104079109B (zh) * 2013-03-28 2017-10-17 现代摩比斯株式会社 轴方向磁束电动机
CN108233557A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 姚常勤 一种电机定子模块及具有该模块的定子和电机
CN108574350A (zh) * 2018-05-29 2018-09-25 南方电机科技有限公司 一种轴向磁通马达的定子、轴向磁通马达及自动化设备
CN109450174A (zh) * 2019-01-14 2019-03-08 上海盘毂动力科技股份有限公司 一种冷却系统以及电机
CN109474114A (zh) * 2019-01-14 2019-03-15 上海盘毂动力科技股份有限公司 一种轴向磁场电机
CN110337582A (zh) * 2017-02-06 2019-10-15 自由活塞式发动机有限公司 线性电机
WO2020147551A1 (zh) * 2019-01-14 2020-07-23 上海盘毂动力科技股份有限公司 一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机
CN111742473A (zh) * 2018-01-09 2020-10-02 万络公司 具有两个转子和四个定子以及集成冷却系统的电磁电动机或发电机

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0902390D0 (en) 2009-02-13 2009-04-01 Isis Innovation Electric machine - flux
GB0902393D0 (en) 2009-02-13 2009-04-01 Isis Innovation Elaectric machine - modular
GB0906284D0 (en) 2009-04-14 2009-05-20 Isis Innovation Electric machine-evaporative cooling
GB201013881D0 (en) * 2010-08-19 2010-10-06 Oxford Yasa Motors Ltd Electric machine - construction
GB2484341A (en) * 2010-10-08 2012-04-11 Oxford Yasa Motors Ltd Wheel hub electric motor - Evaporative Cooling
TWI509954B (zh) * 2011-01-26 2015-11-21 Asia Vital Components Co Ltd Motor water cooling structure and manufacturing method thereof
GB201108298D0 (en) * 2011-05-18 2011-06-29 Ashwoods Automotive Ltd Axial flux electrical machines
CN102801264B (zh) * 2012-09-04 2015-02-11 魏乐汉 永磁叠层电机
EP2909116B1 (en) * 2012-10-18 2019-02-13 Laitram, LLC Belt conveyor and electromagnetic drive
GB2508026B (en) * 2012-11-20 2015-11-11 Ashwoods Automotive Ltd Axial flux electrical machines
CN104812534B (zh) * 2012-11-30 2018-05-11 应用材料公司 马达模块、多轴马达驱动组件、多轴机械手设备及电子装置制造系统与方法
GB201301758D0 (en) * 2013-01-31 2013-03-20 Yasa Motors Ltd Shoe cooling cap
KR101999860B1 (ko) * 2013-03-28 2019-07-12 현대모비스 주식회사 하우징어셈블리 및 축방향자속모터
GB2519060B (en) 2013-08-08 2016-08-03 Yasa Motors Ltd Cooling of axial flux motors - centrifugal
GB2518208B (en) 2013-09-13 2016-06-01 Yasa Motors Ltd Stator-plate Overmoulding
GB2518209B (en) 2013-09-13 2016-08-03 Yasa Motors Ltd Pole-piece Bonding
US9667106B2 (en) * 2013-09-25 2017-05-30 Regal Beloit Australia Pty Ltd Motor housing and methods of assembling the same
JP2015226334A (ja) * 2014-05-26 2015-12-14 株式会社神戸製鋼所 電動機
JP6270213B2 (ja) * 2014-06-05 2018-01-31 株式会社神戸製鋼所 電動機
GB2534195B (en) * 2015-01-16 2018-02-21 Yasa Ltd Axial flux machine manufacture
GB2538526B (en) * 2015-05-19 2021-05-26 Yasa Ltd Axial flux machine
CN104901455A (zh) * 2015-05-26 2015-09-09 芜湖品通塑业科技有限公司 用于制袋机电机的转子
AU2016304787B2 (en) 2015-08-11 2021-01-07 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Electric machine
US11139707B2 (en) 2015-08-11 2021-10-05 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Axial gap electric machine with permanent magnets arranged between posts
JP2017060281A (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 マツダ株式会社 ステータ、アキシャルギャップ型回転電機、及びステータの製造方法
JP6365516B2 (ja) * 2015-11-26 2018-08-01 マツダ株式会社 ステータおよびこのステータを備えたアキシャルギャップ型回転電機
GB2546256A (en) * 2016-01-07 2017-07-19 Mclaren Applied Tech Ltd Electrical machine
JP6402739B2 (ja) * 2016-04-19 2018-10-10 マツダ株式会社 回転電機
US11043885B2 (en) 2016-07-15 2021-06-22 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Rotary actuator
DK3485558T3 (da) 2016-07-18 2020-03-23 Univ Gent Stator til en aksialfluxmaskine og fremgangsmåde til fremstilling heraf
US10608509B2 (en) * 2016-10-17 2020-03-31 Roul Delroy MARTIN Rotatable electric machines
CN106452013B (zh) * 2016-11-23 2019-02-01 中国科学院电工研究所 一种绕组强化散热的轴向磁通轮毂电机
US10630127B1 (en) 2017-01-06 2020-04-21 Apple Inc. Electric motor with bar wound stator and end turn cooling
GB2559180B (en) 2017-01-30 2020-09-09 Yasa Ltd Semiconductor cooling arrangement
GB2563186A (en) 2017-01-30 2018-12-12 Yasa Motors Ltd Semiconductor arrangement
CN111120583B (zh) * 2018-10-31 2023-06-30 日本电产株式会社 减速装置及机电设备
CN209150811U (zh) 2018-12-10 2019-07-23 日本电产株式会社 定子元件、定子组件、马达和机电设备
US20220045568A1 (en) * 2019-03-08 2022-02-10 Flux Systems Pty Ltd Method and apparatus for motor cooling
WO2020212787A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-22 Vishal Sharma Dual airgap electrical machines
EP3764526A1 (en) 2019-07-10 2021-01-13 Magnax Bv Cooling mechanism of a stator for an axial flux machine
DE102019122314A1 (de) * 2019-08-20 2021-03-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Scheibenläufermaschine für einen Kraftfahrzeugantrieb
DE102019125871A1 (de) * 2019-09-25 2021-03-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Axialflussmaschine
DE112019007792T5 (de) * 2019-12-20 2022-07-14 Ka Group Ag Antriebsaufbau mit integrierter Kühlung
DE102020106775A1 (de) * 2020-03-12 2021-09-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator für eine Axialflussmaschine, Verfahren zur Herstellung eines Stators und Axialflussmaschine
US11199192B1 (en) * 2020-07-30 2021-12-14 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Pump assembly having performance enhancing hose connection ports
US20220069672A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 General Electric Company Cooling a stator housing of an electric machine
DE102020132490B4 (de) 2020-12-07 2022-12-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Axialflussmaschine und Achse mit elektrischem Antrieb
GB202105829D0 (en) 2021-04-23 2021-06-09 Yasa Ltd Rotor
KR102348964B1 (ko) * 2021-05-18 2022-01-12 주식회사 이플로우 축방향 모터
DE102022210419A1 (de) 2022-09-30 2024-04-04 Vitesco Technologies GmbH Statorgehäuse und Stator für eine Axialflussmaschine
DE102022210663A1 (de) 2022-10-10 2023-11-02 Vitesco Technologies GmbH Stromschienensystem zur Versorgung eines Stators einer Axialflussmaschine und Stator
US11824410B1 (en) 2023-01-11 2023-11-21 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Electrical machines for aircraft power and propulsion systems
US11827371B1 (en) 2023-01-11 2023-11-28 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Electrical machines for aircraft power and propulsion systems
US11973385B1 (en) 2023-01-11 2024-04-30 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Electrical machines for aircraft power and propulsion systems
US11990805B1 (en) 2023-01-11 2024-05-21 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Electrical machines for aircraft power and propulsion systems having a defined machine parameter based on a ratio between an active parts torque density and a power factor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2823382A1 (fr) * 2001-04-04 2002-10-11 Renault Sas Moteur electrique comprenant un systeme de refroidissement perfectionne
US6488486B1 (en) * 1999-06-24 2002-12-03 Jeumont Industrie Indirect cooling of an electric fan
JP2005261083A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の冷却構造
CN1783648A (zh) * 2004-11-26 2006-06-07 富士通将军股份有限公司 轴向气隙型电动机
WO2008032430A1 (fr) * 2006-09-13 2008-03-20 Ntn Corporation Dispositif à coussinet magnétique intégré à un moteur

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2606946A (en) 1950-07-19 1952-08-12 Gen Electric Dynamoelectric machine cooling and brush lubrication
US3150277A (en) 1962-03-14 1964-09-22 Worthington Corp Hermetic motor cooling by liquid refrigerant
US3217193A (en) 1963-03-08 1965-11-09 Worthington Corp Liquid cooled motor arrangement
US3413503A (en) 1966-01-13 1968-11-26 Louis W. Parker Axial airgap motors
SU551763A1 (zh) 1972-08-03 1977-03-25
JPS5088510A (zh) 1973-12-10 1975-07-16
DE2705623A1 (de) 1977-02-10 1978-08-17 Nihon Radiator Co Motor mit gedruckter wicklung
US4435662A (en) * 1979-05-11 1984-03-06 Gen-Tech, Inc. Axial air gap alternators/generators of modular construction
SU955379A1 (ru) 1981-01-19 1982-08-30 Могилевский Машиностроительный Институт Электрическа машина
US4447750A (en) 1982-06-23 1984-05-08 International Scientific Industries, Inc. Electromagnetic device construction
US4464592A (en) * 1982-07-14 1984-08-07 Emery Major Prime mover
JPS62201034A (ja) 1986-02-27 1987-09-04 Shin Meiwa Ind Co Ltd ダイレクトドライブモ−タ
JPS63209455A (ja) 1987-02-23 1988-08-31 Olympus Optical Co Ltd モ−タ
US5578879A (en) * 1989-09-28 1996-11-26 Heidelberg; G+E,Uml O+Ee Tz Electric machine with fluid cooling
JP3208772B2 (ja) 1990-05-24 2001-09-17 セイコーエプソン株式会社 電気自動車
JPH04359653A (ja) 1991-02-27 1992-12-11 Shin Meiwa Ind Co Ltd モータの冷却装置
JPH0591696A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Mitsubishi Electric Corp 回転機
US5334899A (en) 1991-09-30 1994-08-02 Dymytro Skybyk Polyphase brushless DC and AC synchronous machines
JPH05185847A (ja) 1992-01-13 1993-07-27 Max:Kk 電気自動車用の駆動輪構造
US5327034A (en) 1992-07-14 1994-07-05 Hydro-Quebec Electrically motorized wheel assembly
US5517072A (en) 1992-12-24 1996-05-14 Efficient Propulsion, Inc. Method and apparatus for increasing the efficiency of electrical rotary machines
US5394040A (en) 1993-09-07 1995-02-28 Heat Pipe Technology, Inc. Electric motor having internal heat dissipator
DE19600612A1 (de) 1996-01-10 1997-07-17 Elektrische Automatisierungs U Verlustabführung bei magnetisch gelagerten Rotoren
US6304011B1 (en) 1996-08-09 2001-10-16 The Turbo Genset Company Limited Rotary electrical machines
US5894902A (en) 1996-09-05 1999-04-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Self-propelled wheel for wheeled vehicles
US5982070A (en) * 1996-12-27 1999-11-09 Light Engineering Corporation Electric motor or generator having amorphous core pieces being individually accomodated in a dielectric housing
US5910697A (en) * 1997-01-17 1999-06-08 Samon Engineering Ltd. High-power, low-voltage axial air-gap electrical machine having a compact stator
EP0984884B1 (de) 1997-06-06 2001-10-31 KUTTER, Michael Hybrid-antrieb für ein muskelkraftgetriebenes fahrzeug mit elektrischem hilfsmotor
JP3944799B2 (ja) 1997-12-12 2007-07-18 株式会社安川電機 リニアモータ
US6100615A (en) 1998-05-11 2000-08-08 Birkestrand; Orville J. Modular motorized electric wheel hub assembly for bicycles and the like
DE50001960D1 (de) 1999-02-12 2003-06-05 Helmut Schiller Elektrische maschine
JP3661529B2 (ja) * 1999-11-17 2005-06-15 日産自動車株式会社 モータの冷却装置
US20040174087A1 (en) 2000-05-06 2004-09-09 Markus Heidrich Stator
JP2002281722A (ja) 2001-03-22 2002-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd アウタロータモータ及び電気自動車
JP2004524800A (ja) 2001-05-02 2004-08-12 ニューエージ インターナショナル リミテッド トロイド状電気機械およびそれに用いる環状巻線キャリア
GB2379093A (en) 2001-08-22 2003-02-26 Chia-Hao Fan Side rotation (axial) type motor/dynamo
JP3702825B2 (ja) 2001-09-07 2005-10-05 日産自動車株式会社 回転電機のステータ支持構造
US6903471B2 (en) * 2002-04-01 2005-06-07 Nissan Motor Co., Ltd. Stator cooling structure for multi-shaft, multi-layer electric motor
US6922004B2 (en) 2002-04-05 2005-07-26 The Timken Company Axial flux motor assembly
US6791222B1 (en) 2002-04-30 2004-09-14 Wavecrest Laboratories, Llc Rotary electric motor having at least two axially air gaps separating stator and rotor segments
AU2003254943A1 (en) 2002-08-16 2004-03-03 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Rotating electric machine
JP4305649B2 (ja) 2003-02-26 2009-07-29 株式会社富士通ゼネラル アキシャルギャップ型電動機
JP2004274838A (ja) 2003-03-06 2004-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車輪駆動装置
JP2004312984A (ja) 2003-03-27 2004-11-04 Fujitsu General Ltd アキシャルギャップ型電動機
DE10319190A1 (de) 2003-04-29 2004-11-18 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
WO2005008860A2 (en) 2003-07-10 2005-01-27 Magnetic Applications Inc. Compact high power alternator
CN1929260A (zh) 2003-07-29 2007-03-14 发那科株式会社 电机及电机制造装置
US7262536B2 (en) 2003-08-11 2007-08-28 General Motors Corporation Gearless wheel motor drive system
JP4060252B2 (ja) 2003-08-25 2008-03-12 山洋電気株式会社 ファンモータ
JP2005151725A (ja) 2003-11-17 2005-06-09 Equos Research Co Ltd アキシャルギャップ回転電機
JP2005171835A (ja) 2003-12-10 2005-06-30 Fujitsu General Ltd 送風装置
JP2005185075A (ja) 2003-12-24 2005-07-07 Fujitsu General Ltd アキシャルギャップ型電動機
JP3936340B2 (ja) * 2004-02-04 2007-06-27 国立大学法人福井大学 超電導同期機
JP2005224054A (ja) 2004-02-06 2005-08-18 Fujitsu General Ltd アキシャルギャップ型電動機
JP4470037B2 (ja) 2004-03-03 2010-06-02 株式会社エクォス・リサーチ アキシャルギャップ回転電機
JP2006014522A (ja) 2004-06-28 2006-01-12 Nissan Motor Co Ltd 電動機の冷却構造
JP2006033965A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Nissan Motor Co Ltd ディスク型回転電機のステータ冷却構造
US7411325B1 (en) 2004-10-20 2008-08-12 Revolution Electric Motor Company, Inc. High efficiency combination motor and drive
DE202004019482U1 (de) 2004-12-15 2006-04-20 Schiller, Helmut Elektrische Maschine
WO2006085593A1 (ja) 2005-02-09 2006-08-17 Mitsubishi Materials Corporation 扁平金属軟磁性粉末およびその軟磁性粉末を含む磁性複合材
JP4550631B2 (ja) 2005-03-11 2010-09-22 本田技研工業株式会社 車両用ホイール駆動装置
JP4720982B2 (ja) 2005-04-20 2011-07-13 株式会社富士通ゼネラル アキシャルエアギャップ型電動機
JP4706339B2 (ja) 2005-06-03 2011-06-22 株式会社富士通ゼネラル アキシャルエアギャップ型電動機
JP2007014147A (ja) 2005-06-30 2007-01-18 Fujitsu General Ltd 電動機
JP4904736B2 (ja) * 2005-07-21 2012-03-28 日産自動車株式会社 回転電機の固定子
JP2007060748A (ja) 2005-08-22 2007-03-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導多軸モータおよびそれを備えた車両
US7608965B2 (en) 2005-09-01 2009-10-27 Wisconsin Alumni Research Foundation Field controlled axial flux permanent magnet electrical machine
JP2007143365A (ja) 2005-11-22 2007-06-07 Keun Yang Industrial Co Ltd 交流モータステータ構造
JP2007215311A (ja) 2006-02-09 2007-08-23 Nissan Motor Co Ltd インホイールモータの冷却装置、冷却方法および冷却装置つき車両
TWI433433B (zh) 2006-03-10 2014-04-01 Hitachi Metals Ltd 黏結磁鐵及磁力輥
GB0610933D0 (en) 2006-06-02 2006-07-12 Nexxtdrive Ltd Electric machine
US7445067B2 (en) 2006-08-31 2008-11-04 American Axle & Manufacturing, Inc. Electric wheel motor assembly
JP2008079397A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Nissan Motor Co Ltd 可変エアギャップ式回転電機
US8558425B2 (en) * 2006-10-26 2013-10-15 Deere & Company Motor having stator with generally planar windings
US20080099258A1 (en) 2006-10-26 2008-05-01 Berhan Michael T Vented sealed housing assembly for vehicle powertrain
JP2008131684A (ja) 2006-11-16 2008-06-05 Fujitsu General Ltd 電動機の駆動システム
KR100870738B1 (ko) 2007-01-25 2008-11-26 태창엔이티 주식회사 에이에프피엠 코어리스형 멀티 발전기 및 모터
FR2911917B1 (fr) 2007-01-31 2013-05-17 Hispano Suiza Sa Architecture distribuee de demarreur-generateur de turbine a gaz
GB0906284D0 (en) 2009-04-14 2009-05-20 Isis Innovation Electric machine-evaporative cooling
JP5502463B2 (ja) 2009-12-28 2014-05-28 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型回転電機及びそれに用いるロータ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488486B1 (en) * 1999-06-24 2002-12-03 Jeumont Industrie Indirect cooling of an electric fan
FR2823382A1 (fr) * 2001-04-04 2002-10-11 Renault Sas Moteur electrique comprenant un systeme de refroidissement perfectionne
JP2005261083A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の冷却構造
CN1783648A (zh) * 2004-11-26 2006-06-07 富士通将军股份有限公司 轴向气隙型电动机
WO2008032430A1 (fr) * 2006-09-13 2008-03-20 Ntn Corporation Dispositif à coussinet magnétique intégré à un moteur

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103904825A (zh) * 2012-12-26 2014-07-02 现代摩比斯株式会社 轴方向磁束发动机的冷却构造
CN104079109B (zh) * 2013-03-28 2017-10-17 现代摩比斯株式会社 轴方向磁束电动机
CN106104989B (zh) * 2014-02-18 2019-12-20 Yasa有限公司 机器冷却系统
CN106104989A (zh) * 2014-02-18 2016-11-09 Yasa电机有限公司 机器冷却系统
CN104113171A (zh) * 2014-06-24 2014-10-22 华中科技大学 一种无轭闭口槽多盘式永磁电机
CN105553126A (zh) * 2016-01-13 2016-05-04 西安交通大学 一种内置式盘式电动机定子冷却结构
CN105553204A (zh) * 2016-02-24 2016-05-04 刘霄 水冷电机
CN105576927A (zh) * 2016-03-09 2016-05-11 刘霄 定子浸油散热且转子内置式的盘式电动机
CN105576927B (zh) * 2016-03-09 2019-01-15 深圳小象电动科技有限公司 定子浸油散热且转子内置式的盘式电动机
CN105896766A (zh) * 2016-04-19 2016-08-24 北京康城科技有限公司 一种内置式盘式电机的定子液冷结构
CN106324085A (zh) * 2016-08-30 2017-01-11 中国海洋石油总公司 一种脉冲涡流检测探头
CN108233557A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 姚常勤 一种电机定子模块及具有该模块的定子和电机
CN110337582B (zh) * 2017-02-06 2021-10-29 自由活塞式发动机有限公司 线性电机
CN110337582A (zh) * 2017-02-06 2019-10-15 自由活塞式发动机有限公司 线性电机
CN111742473B (zh) * 2018-01-09 2023-05-09 万络公司 具有两个转子和四个定子以及集成冷却系统的电磁电动机或发电机
CN111742473A (zh) * 2018-01-09 2020-10-02 万络公司 具有两个转子和四个定子以及集成冷却系统的电磁电动机或发电机
CN108574350A (zh) * 2018-05-29 2018-09-25 南方电机科技有限公司 一种轴向磁通马达的定子、轴向磁通马达及自动化设备
WO2019228326A1 (zh) * 2018-05-29 2019-12-05 南方电机科技有限公司 一种轴向磁通马达的定子、轴向磁通马达及自动化设备
WO2020147551A1 (zh) * 2019-01-14 2020-07-23 上海盘毂动力科技股份有限公司 一种冷却系统、定子组件以及轴向磁场电机
CN109474114A (zh) * 2019-01-14 2019-03-15 上海盘毂动力科技股份有限公司 一种轴向磁场电机
CN109450174A (zh) * 2019-01-14 2019-03-08 上海盘毂动力科技股份有限公司 一种冷却系统以及电机
US11942828B2 (en) 2019-01-14 2024-03-26 Shanghai Pangood Power Technology Cooling system, stator assembly, and axial magnetic field motor

Also Published As

Publication number Publication date
KR101747975B1 (ko) 2017-06-27
BRPI1008424B1 (pt) 2019-12-03
EP2396871B1 (en) 2017-06-14
GB2468018A (en) 2010-08-25
JP5778041B2 (ja) 2015-09-16
WO2010092400A2 (en) 2010-08-19
WO2010092400A3 (en) 2011-06-23
US20110309699A1 (en) 2011-12-22
GB201002406D0 (en) 2010-03-31
JP2012518376A (ja) 2012-08-09
CN102396134B (zh) 2016-04-20
GB2468018B (en) 2014-06-04
GB0902394D0 (en) 2009-04-01
EP2396871A2 (en) 2011-12-21
KR20110127198A (ko) 2011-11-24
BRPI1008424A2 (pt) 2016-03-01
US9496776B2 (en) 2016-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102396134B (zh) 电机-冷却
CN102365810B (zh) 电机模块
CN102396138B (zh) 电机-磁通
CN103329410B (zh) 电机过模制构造
US8247943B2 (en) Motor/generator structure
EP2356735A1 (en) Electrical machine and method for the manufacturing of stator sections therefor
JP4616145B2 (ja) モータ
JP2004357352A (ja) ステータ構造

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: oxford

Patentee after: OXFORD UNIVERSITY INNOVATION Ltd.

Address before: oxford

Patentee before: ISIS INNOVATION LTD.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220728

Address after: Oxfordshire

Patentee after: YASA MOTORS LTD.

Address before: oxford

Patentee before: OXFORD UNIVERSITY INNOVATION Ltd.