CN102904385A

CN102904385A - 非晶定子水冷永磁盘式电机

Info

Publication number: CN102904385A
Application number: CN2012104589868A
Authority: CN
Inventors: 陈跃明; 王月琴; 郝曼彤
Original assignee: GUANGZHOU TORQUE KING ELECTRONIC PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU TORQUE KING ELECTRONIC PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明公开一种非晶定子水冷永磁盘式电机。该非晶定子水冷永磁盘式电机包括机壳、设于机壳一端的前端盖、设于机壳另一端的第一水箱、位于机壳内部的设于第一水箱上的非晶定子、位于非晶定子内径中的主轴和位于机壳内部的设于主轴上的永磁转子，主轴末端通过第一旋转部件与第一水箱连接，中间段通过第二旋转部件与前端盖连接。本发明使用高饱和磁感应强度、高导磁率、低矫顽力和高电阻率的非晶合金做定子铁芯，使定子铁芯产生较低的磁滞损耗和涡流损耗，有效地降低了电机的铁损，降低了电机的温升；同时，利用水箱对电机进行水冷，降低了电机的温度，提高了电机的性能，延长了电机的寿命。

Description

非晶定子水冷永磁盘式电机

技术领域

本发明涉及一种永磁盘式电机，特别涉及一种利用非晶合金做定子铁芯并通过外围的水箱冷却电机温度的非晶定子水冷永磁盘式电机。

背景技术

现有的传统轴向磁场永磁电机，通常都采用硅钢片作为定子铁芯，硅钢片制成的定子铁芯会产生较大的磁滞损耗和涡流损耗，导致电机温度升高，性能降低，电机寿命缩短。众所周知，永磁电机特别是永磁盘式电机的高温退磁问题是阻碍永磁电机发展和应用的一大难题，因此电机外表允许的最高温度取决于不同电机磁性材料的退磁点。现在的磁性材料的退磁点都在摄氏130~180度，工作中的电机外表温度与电机内部永磁体的温度相差摄氏50~60度，所以永磁盘式电机外表温度接近摄氏70~80度时，永磁盘式电机的磁性材料已经开始退磁，导致电机力矩下降乃至于电机失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种非晶定子水冷永磁盘式电机。

根据本发明的一个方面，提供了一种非晶定子水冷永磁盘式电机，包括机壳、前端盖、第一水箱、非晶定子、主轴和永磁转子。

前端盖设于机壳的一端。

第一水箱设于机壳的另一端，设有第一进水口和第一出水口。

非晶定子设于第一水箱上，位于机壳内部，包括定子底盘、设于定子底盘上的多个非晶合金切块和设于非晶合金切块外围的线圈。

主轴位于定子底盘的内圈中，主轴末端通过第一旋转部件与第一水箱连接，主轴中间段通过第二旋转部件与前端盖连接。

永磁转子设于主轴上，位于机壳内部。

本发明使用高饱和磁感应强度、高导磁率、低矫顽力和高电阻率的非晶合金做定子铁芯，使定子铁芯产生较低的磁滞损耗和涡流损耗，有效地降低了电机的铁损，降低了电机的温升；同时，利用水箱对电机进行水冷，降低了电机的温度，使电机在永磁转子不退磁的温度下工作，提高了电机的性能，延长了电机的寿命。

在一些实施方式中，还可以包括设于第一水箱上的第一散热片。由此，可以有效地将第一水箱的热量散发到空气中。

在一些实施方式中，前端盖可以是第二水箱，第二水箱可以设有第二进水口和第二出水口，第二进水口与第一出水口可以通过连接管连接。由此，非晶定子水冷永磁盘式电机的机壳两侧均使用水箱做水冷却，降低了发热体非晶定子的温度，使永磁转子7的温度远远低于退磁温度。

在一些实施方式中，还可以包括与非晶定子结构相同的第二非晶定子，位于机壳内部，第二非晶定子设于第二水箱上，主轴位于第二非晶定子的定子底盘的内圈中。由此，增加第二非晶定子提高电机功率的同时，第二非晶定子固定在第二水箱上可以对其进行水冷却，从而降低了发热体第二非晶定子的温度，使永磁转子7的温度远远低于退磁温度。

在一些实施方式中，还可以包括设于第一水箱上的第一散热片和设于第二水箱上的第二散热片。由此，可以有效地将第一水箱和第二水箱的热量散发到空气中。

在一些实施方式中，第一旋转部件与第二旋转部件可以均为轴承。由此，可以确保主轴相对于前端盖和第一水箱或者第二水箱和第一水箱稳定地旋转。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的非晶定子水冷永磁盘式电机的剖面结构示意图。

图2为图1所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的非晶定子的结构示意图。

图3为图2所示的非晶定子隐藏线圈的结构示意图。

图4为图2所示的非晶定子的定子底盘的结构示意图。

图5为图2所示的非晶定子的非晶合金切块的结构示意图。

图6为图1所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的外观结构示意图。

图7为图1所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的使用状态图。

图8为本发明另一种实施方式的非晶定子水冷永磁盘式电机的剖面结构示意图。

图9为图8所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的外观结构示意图。

图10为图8所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细地说明。

实施例一：

图1示意性地显示了本发明一种实施方式的非晶定子水冷永磁盘式电机的剖面结构示意图。

图2至图5示意性地显示了图1所示的非晶定子水冷永磁盘式电机中非晶定子的结构示意图。

图6示意性地显示了图1所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的外观结构示意图。

如图1至图6所示，非晶定子水冷永磁盘式电机，包括机壳1、前端盖2、第一水箱3、非晶定子5、永磁转子7和主轴8。此外还包括第一旋转部件9、第二旋转部件10、第一散热片11、八个第一螺栓14、四个第二螺栓15。

前端盖2通过四个第一螺栓14固定在机壳1的一端。

第一水箱3通过四个第一螺栓14固定在机壳1的另一端。

第一水箱3设有第一进水口31和第一出水口32，第一进水口31和第一出水口32与第一水箱3的内部相连通。

第一水箱3上设有第一散热片11，第一散热片11可以有效地将第一水箱3中循环冷却水吸收的热量散发到空气中。

非晶定子5包括定子底盘51、多个非晶合金切块52和线圈53。非晶合金切块52压装在定子底盘51的装配槽中，线圈53安装在非晶合金切块52的外围，非晶定子5位于机壳1的内部。

如图4所示，定子底盘51包括内圈511。

非晶合金切块52做定子铁芯，可以产生较低的磁滞损耗和涡流损耗，有效地降低了非晶定子水冷永磁盘式电机的铁损。

本实施例中，非晶合金切块52的数量为十二个。在其它实施例中，可以根据用户对电机的功率需求，改变非晶合金切块52的数量。

非晶定子5通过四个第二螺栓15固定在第一水箱3上，即定子底盘51通过四个第二螺栓15固定在第一水箱3上；将非晶定子水冷永磁盘式电机的发热体非晶定子5直接固定在第一水箱3上，第一水箱3中通有循环冷却水时，可以对发热体非晶定子5进行降温处理。

主轴8位于定子底盘51的内圈511中，主轴8的末端通过第一旋转部件9与第一水箱3连接，主轴8的中间段通过第二旋转部件10与前端盖2连接。

本实施例中，第一旋转部件9和第二旋转部件10均为轴承。在其它实施例中，第一旋转部件9和第二旋转部件10也可以选择回转支承等旋转部件。

永磁转子7位于机壳1的内部，与主轴8固定连接。

图7示意性地显示了图1所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的使用状态图。

本实施例的第一进水口31上连接有进水管16，第一出水口32上连接有出水管17，冷却水沿B方向通过进水管16从第一进水口31流入第一水箱3中，并从第一出水口32、出水管17中沿C方向流出，即第一水箱3的内部装有循环流动的冷却水。

将非晶定子水冷永磁盘式电机接通电源，开始工作，由于非晶定子水冷永磁盘式电机的发热体非晶定子5固定在设有第一散热片11的第一水箱3上，非晶定子5工作产生的热量与第一水箱3中的循环冷却水进行热交换，从而大大降低了非晶定子5的温度，同时第一散热片11可以有效地将第一水箱3中循环冷却水吸收的热量散发到空气中，从而使永磁转子7的温度远远低于退磁温度，确保非晶定子水冷永磁盘式电机在永磁转子7不退磁的温度下工作；同时非晶合金切块52做定子铁芯，可以使定子铁芯产生较低的磁滞损耗和涡流损耗，有效地降低非晶定子水冷永磁盘式电机的铁损。

实施例二：

图8示意性地显示了本发明另一种实施方式的非晶定子水冷永磁盘式电机的剖面结构示意图。

图9示意性地显示了图8所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的外观结构示意图。

如图8、图9所示，非晶定子水冷永磁盘式电机，包括机壳1、第一水箱3、第二水箱4、非晶定子5、第二非晶定子6、永磁转子7和主轴8。此外还包括第一旋转部件9、第二旋转部件10、第一散热片11、第二散热片12、连接管13、八个第一螺栓14和八个第二螺栓15。

第二水箱4通过四个第一螺栓14固定在机壳1的一端，第二水箱4设有第二进水口41和第二出水口42，第二进水口41和第二出水口42与第二水箱4的内部相连通。

第一水箱3通过四个第一螺栓14固定在机壳1的另一端。

第一水箱3的第一出水口32通过连接管13与第二水箱4的第二进水口41相连通，即第一水箱3与第二水箱4相连通。

第一水箱上3上设有第一散热片11，第二水箱4上设有第二散热片12，第一散热片11和第二散热片12可以有效地将第一水箱3和第二水箱4中循环冷却水吸收的热量散发到空气中。

定子底盘51包括内圈511。

第二非晶定子6与非晶定子5的结构相同。第二非晶定子6通过四个第二螺栓15固定在第二水箱4上；将非晶定子水冷永磁盘式电机的发热体第二非晶定子6直接固定在第二水箱4上，第二水箱4中通有循环冷却水时，可以对发热体第二非晶定子6进行降温处理。

主轴8位于定子底盘51的内圈511中，也位于第二非晶定子6的定子底盘的内圈中，主轴8的末端通过第一旋转部件9与第一水箱3连接，主轴8的中间段通过第二旋转部件10与第二水箱4连接。

永磁转子7位于机壳1的内部，且位于非晶定子5和第二非晶电子6的中间，永磁转子7与主轴8固定连接。

图10示意性地显示了图8所示的非晶定子水冷永磁盘式电机的使用状态图。

本实施例的第一进水口31上连接有进水管16，第一出水口32上连接有出水管17，冷却水沿E方向通过进水管16从第一进水口31流入第一水箱3中，第一水箱3中的冷却水通过第一出水口32和连接管13从第二进水口41流入到第二水箱4中，并从第二出水口42、出水管17中沿F方向流出，即第一水箱3和第二水箱4的内部均装有循环流动的冷却水。

将非晶定子水冷永磁盘式电机接通电源，开始工作，由于非晶定子水冷永磁盘式电机的发热体非晶定子5固定在设有第一散热片11的第一水箱3上，第二非晶定子6固定在设有第二散热片12的第二水箱4上；非晶定子5工作产生的热量与第一水箱3中的循环冷却水进行热交换，从而大大降低了非晶定子5的温度，同时第一散热片11可以有效地将第一水箱3中循环冷却水吸收的热量散发到空气中，以及第二非晶定子6工作产生的热量与第二水箱4中的循环冷却水进行热交换，从而大大降低了第二非晶定子6的温度，同时第二散热片12可以有效地将第二水箱4中循环冷却水吸收的热量散发到空气中，由于永磁转子位于非晶定子5和第二非晶定子6之间，从而使永磁转子7的温度远远低于退磁温度，确保非晶定子水冷永磁盘式电机在永磁转子7不退磁的温度下工作；同时非晶定子5和第二非晶定子6均采用非晶合金做定子铁芯，可以使定子铁芯产生较低的磁滞损耗和涡流损耗，有效地降低非晶定子水冷永磁盘式电机的铁损。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.非晶定子水冷永磁盘式电机，其特征在于，包括：

机壳；

前端盖，设于所述机壳的一端；

第一水箱，设于所述机壳的另一端，设有第一进水口和第一出水口；

非晶定子，设于所述第一水箱上，位于所述机壳内部，包括定子底盘、设于所述定子底盘上的多个非晶合金切块和设于所述非晶合金切块外围的线圈；

主轴，位于所述定子底盘的内圈中，末端通过第一旋转部件与所述第一水箱连接，中间段通过第二旋转部件与所述前端盖连接；和

永磁转子，设于所述主轴上，位于所述机壳内部。

2.根据权利要求1所述的非晶定子水冷永磁盘式电机，其特征在于，还包括设于所述第一水箱上的第一散热片。

3.根据权利要求1所述的非晶定子水冷永磁盘式电机，其特征在于，所述前端盖是第二水箱，第二水箱设有第二进水口和第二出水口，所述第二进水口与第一出水口通过连接管连接。

4.根据权利要求3所述的非晶定子水冷永磁盘式电机，其特征在于，还包括与所述非晶定子结构相同的第二非晶定子，位于所述机壳内部，第二非晶定子设于所述第二水箱上，所述主轴位于所述第二非晶定子的定子底盘的内圈中。

5.根据权利要求4所述的非晶定子水冷永磁盘式电机，其特征在于，还包括设于所述第一水箱上的第一散热片和设于所述第二水箱上的第二散热片。

6.根据权利要求1~5中任一权利要求所述的非晶定子水冷永磁盘式电机，其特征在于，所述第一旋转部件与第二旋转部件均为轴承。