CN206149118U - 同步电机和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同步电机和车辆，所述同步电机，包括：转子组件，所述转子组件包括转轴和转子铁芯；定子组件，所述定子组件包括绕组和定子铁芯，所述定子铁芯套设在所述转子铁芯外，且所述定子铁芯与所述转子铁芯之间的气隙宽度w满足：2.0mm≤w≤2.5mm。本实用新型的同步电机，可以获得较低的气隙磁密和谐波含量，同步电机的效率得以大幅提升，特别是可以防止电机轴在恶劣的环境下卡死或窜动，同步电机的工作更稳定。

Description

同步电机和车辆

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体而言，涉及一种同步电机和具有该同步电机的车辆。

背景技术

电机的工作稳定性一直是相关研究者较为关注的问题，相关技术中，人们往往只着眼于定子结构或转子结构改进，发明人在实现本实用新型的过程中发现，相关技术中的矿用车的驱动系统往往使用三相异步电机，其在恶劣环境下出现极易出现电机轴卡死、窜动、工作不稳定等问题，存在改进空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种高效的同步电机。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述同步电机的车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的同步电机，包括：转子组件，所述转子组件包括转轴和转子铁芯；定子组件，所述定子组件包括绕组和定子铁芯，所述定子铁芯套设在所述转子铁芯外，且所述定子铁芯与所述转子铁芯之间的气隙宽度w满足：2.0mm≤w≤2.5mm。

根据本实用新型第一方面实施例的同步电机，可以获得较低的气隙磁密和谐波含量，同步电机的效率得以大幅提升，特别是可以防止电机轴在恶劣的环境下卡死或窜动，同步电机的工作更稳定。

另外，根据本实用新型上述实施例的同步电机还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些优选的实施例中，所述转子铁芯内设有永磁体。

优选地，所述永磁体为多组，多组所述永磁体沿轴向布置，每组包括多个永磁体，每组的多个所述永磁体分为多个子组，所述多个子组沿周向分布。

具体地，每个所述子组包括三个永磁体，所述三个永磁体的横截面呈三角形排布。

具体地，每个所述永磁体均为长方体。

可选地，所述转子铁芯内设有安装槽，所述永磁体通过胶灌封于所述安装槽内。

具体地，满足：w＝2.2mm。

在本实用新型的一些优选的实施例中，所述转轴、所述转子铁芯和所述定子铁芯内均设有冷却油道。

可选地，所述转子铁芯和所述转轴内的冷却油道串联，再与所述定子铁芯内的冷却油道并联。

在本实用新型的一些优选的实施例中，所述的同步电机包括：壳体、前端盖和后端盖，所述前端盖和所述后端盖均与所述壳体相连以形成封闭的内腔，所述内腔通过通气阀与外界相连。

可选地，所述通气阀安装在所述前端盖上。

在本实用新型的一些优选的实施例中，所述的同步电机还包括：旋转变压器，所述旋转变压器套设在所述转轴外，且位于所述同步电机的后端盖的后侧。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，设置有如第一方面任一种所述的同步电机。

所述车辆与上述的同步电机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的同步电机的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的同步电机的端面图；

图3是根据本实用新型实施例的车辆的结构示意图。

附图标记：

车辆1，

同步电机100，

定子组件10，定子铁芯11，定子进油口11a，绕组12，

转子组件20，转子铁芯21，转子进油口21a，永磁体21b，转轴22，

前端盖30，前出油口31，通气阀32，

后端盖40，后出油口41，旋转变压器50，壳体60。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

首先参照附图详细描述根据本实用新型实施例的同步电机100。

如图1-图2所示，同步电机100包括转子组件20和定子组件10。

其中，转子组件20包括转轴22和转子铁芯21，转子铁芯21套设在转轴22外，定子组件10包括绕组12和定子铁芯11，定子铁芯11套设在转子铁芯21外，两个绕组12设在定子铁芯11的两端，且定子铁芯11与转子铁芯21之间的气隙宽度w满足：2.0mm≤w≤2.5mm。

定子铁芯11与转子铁芯21之间的气隙宽度w即为定子铁芯11的内周面与转子铁芯21的外周面之间的最短距离。在一个具体的示例中，w可以满足：w＝2.2mm，在另一个具体的示例中，w＝2.1mm，在又一个具体的示例中，w＝2.4mm。

发明人通过大量的试验发现，将定子铁芯11与转子铁芯21之间的气隙宽度限定在上述范围内时，可以获得较低的气隙磁密和谐波含量，本实用新型实施例的同步电机100的效率得以大幅提升，特别是可以在恶劣的环境下防止电机轴卡死或窜动，同步电机100的工作更稳定。

本实用新型实施例的同步电机100可以用于大功率、大扭矩驱动系统，效率高、稳定性好，可广泛用于环境恶劣的矿业、重型汽车等行业

在本实用新型的一些优选的实施例中，参考图1，转子铁芯21内可以设有永磁体21b，永磁体21b可以为多组，每组包括多个永磁体21b，每个永磁体21b可以均为长方体，多组永磁体21b可以沿轴向布置以形成为圆管状，相邻的两组永磁体21b可以对齐设置，每组的多个永磁体21b可以分为多个子组，每组的多个子组可以沿周向分布，比如每组可以分为16个子组，16个子组可以沿周向分布成圆环形，每个子组可以包括三个永磁体21b，这三个永磁体21b的横截面呈三角形排布。通过上述形式的布置，永磁体21b的磁场分布更均衡。

永磁体21b可以胶粘于转子铁芯21上，比如转子铁芯21内可以设有安装槽，永磁体21b可以通过胶灌封于安装槽内，部分转子铁芯21在径向上位于永磁体21b的外侧，以将永磁体21b完全包覆，这样可以防止永磁体21b抛出，且在车辆运行及同步电机100运转过程中，可以避免永磁体21b发生窜动，可防止永磁体21b之间或永磁体21b与转子铁芯21之间放生碰撞造成永磁铁21b碎裂，对永磁体21b的防护效果更好。

参考图1和图2，同步电机100包括：壳体60、前端盖30和后端盖40，前端盖30和后端盖40可以均与壳体60相连以形成封闭的内腔，内腔可以通过通气阀32与外界相连，比如通气阀32可以安装在前端盖30上，通气阀32可以通过通气管与内腔连通，通气阀32可以通过安装座固定在前端盖30上。

也就是说，本实用新型实施例的同步电机100采用封闭式箱体设计，这样可以阻止外界杂物、水等进入电机内部，防止电机内润滑油泄露，大大降低外界环境的影响因素，提高电机运行的稳定性，且通过通气阀32与外界相连通，可维持内外气压均衡。

在本实用新型的一些优选的实施例中，参考图1，同步电机100还可以包括：旋转变压器50，旋转变压器50位于同步电机100的箱体内，且旋转变压器50可以套设在转轴22外，且旋转变压器50位于后端盖40的后侧。

旋转变压器50用于对电机进行监控、反馈，相较于相关技术中采用霍尔传感器的方案，旋转变压器50的灵敏度高，响应速度快，可靠性高，可以提高同步电机100运行的平稳性，且维修更换更为方便。

在本实用新型的一些优选的实施例中，参考图1，转轴22、转子铁芯21和定子铁芯11内可以均设有冷却油道，本实用新型实施例的同步电机100采用强制油冷却系统，可以有效地控制转轴22、转子铁芯21和定子铁芯11的温度。

优选地，转子铁芯21的冷却油道和转轴22内的冷却油道串联，该串联后的冷却油道与定子铁芯11内的冷却油道并联，，参考图1，壳体60上可以伸出有定子进油口11a，后端盖40处可以伸出有转子进油口21a，前端盖30上可以设有前出油口31，后端盖40上可以设有后出油口41。这样，冷却油液的流经路程长，冷却效率高。

本实用新型还公开了一种车辆1，参考图3，本实用新型实施例的车辆1设置有上述任一种实施例的同步电机100，本实用新型实施例的车辆1可以为矿用车，同步电机100可以为驱动电机。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种同步电机，其特征在于，包括：

转子组件，所述转子组件包括转轴和转子铁芯；

定子组件，所述定子组件包括绕组和定子铁芯，所述定子铁芯套设在所述转子铁芯外，且所述定子铁芯与所述转子铁芯之间的气隙宽度w满足：2.0mm≤w≤2.5mm。

2.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，所述转子铁芯内设有永磁体。

3.根据权利要求2所述的同步电机，其特征在于，所述永磁体为多组，多组所述永磁体沿轴向布置，每组包括多个永磁体，每组的多个所述永磁体分为多个子组，所述多个子组沿周向分布。

4.根据权利要求3所述的同步电机，其特征在于，每个所述子组包括三个永磁体，所述三个永磁体的横截面呈三角形排布。

5.根据权利要求3所述的同步电机，其特征在于，每个所述永磁体均为长方体。

6.根据权利要求2所述的同步电机，其特征在于，所述转子铁芯内设有安装槽，所述永磁体通过胶灌封于所述安装槽内。

7.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，满足：w＝2.2mm。

8.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，所述转轴、所述转子铁芯和所述定子铁芯内均设有冷却油道。

9.根据权利要求8所述的同步电机，其特征在于，所述转子铁芯和所述转轴内的冷却油道串联，再与所述定子铁芯内的冷却油道并联。

10.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，包括：壳体、前端盖和后端盖，所述前端盖和所述后端盖均与所述壳体相连以形成封闭的内腔，所述内腔通过通气阀与外界相连。

11.根据权利要求10所述的同步电机，其特征在于，所述通气阀安装在所述前端盖上。

12.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，还包括：旋转变压器，所述旋转变压器套设在所述转轴外，且位于所述同步电机的后端盖的后侧。

13.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1-12中任一项所述的同步电机。

14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述车辆为矿用车，所述同步电机为驱动电机。