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一种用于电动滑行系统的双 转子双定子轴向 开关磁阻电机

阅读：927发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种用于电动滑行系统的双转子双定子轴向开关磁阻电机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用于电动滑行系统的双转子双定子轴向开关磁阻电机，包括壳体、端盖、定子、转子和电机轴，定子由定子铁心、定子支撑架和定子绕组组成，定子铁心由12个铁心组成，12个铁心在径向的圆周方向均匀分布；定子支撑架为圆环形，固定安装在壳体内，在定子支撑架上形成有与12个铁心的位置和截面形状相适应的通孔，铁心穿过通孔，与定子支撑架固定；定子绕组有两套，分别缠绕在铁心的两侧；两个转子分别设置在定子两侧，每个转子由1个圆盘状背铁和8个凸极结构一体构成；所述8个凸极结构在背铁靠近定子一侧沿圆周方向均布；电机轴中部与定子支撑架固定连接，电机轴两端分别通过轴承与两个转子连接。该电机轴向尺寸小、结构简单可靠。，下面是一种用于电动滑行系统的双转子双定子轴向开关磁阻电机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于电动滑行系统的双转子双定子轴向开关磁阻电机，包括壳体、端盖以及设置在壳体内的定子、转子和电机轴，其特征在于：
所述定子由定子铁心(3)、定子支撑架(4)和定子绕组(2)组成，其中：
所述定子铁心(3)由12个单独的铁心组成，每个铁心均沿轴向设置，12个铁心在径向的圆周方向均匀分布；
所述定子支撑架(4)为圆环形，固定安装在所述壳体内，在定子支撑架上形成有与12个铁心的位置和截面形状相适应的通孔，所述铁心穿过所述通孔，与定子支撑架固定连接且铁心两端相对于定子支撑架对称设置；
所述定子绕组(2)有两套，分别缠绕在铁心的两侧，通过定子支撑架分开，形成背靠背结构；
所述转子(1)有两个，分别设置在所述定子两侧，每个转子由(1)个圆盘状的背铁和8个凸极结构一体构成，所述背铁构成转子轭(1a)；所述8个凸极结构构成转子齿(1b)，且在所述背铁靠近定子一侧沿圆周方向均布；
所述电机轴(5)的中部与所述定子支撑架(4)固定连接，电机轴(5)的两端分别通过轴承(7)与两个转子(1)可旋转连接；
所述端盖(8)有两个，与壳体(6)两端密封连接。
2.根据权利要求1所述的双转子双定子轴向开关磁阻电机，其特征在于：所述定子铁心(3)与转子齿(1b)的间距为0.3-1mm。
3.根据权利要求1所述的双转子双定子轴向开关磁阻电机，其特征在于：每个铁心均由
0.35mm的硅钢板沿轴向叠压而成。
4.根据权利要求1所述的双转子双定子轴向开关磁阻电机，其特征在于：所述定子支撑架(4)由铝制不导磁材料制成，厚度为2-6mm。
5.根据权利要求1所述的双转子双定子轴向开关磁阻电机，其特征在于：所述转子齿(1b)和转子轭(1a)由软磁复合材料一体制成。
6.根据权利要求1所述的双转子双定子轴向开关磁阻电机，其特征在于：所述定子支撑架(4)与定子铁心(3)热压铆接。

说明书全文

一种用于电动滑行系统的双 转子双定子轴向 开关磁阻电机

技术领域

[0001] 本发明涉及电机，特别是涉及一种用于电动滑行系统的双转子双定子轴向开关磁阻电机。

背景技术

[0002] 轮毂电机技术是新能源汽车的前沿技术之一，而开关磁阻电机是一种结构简单、可靠性高、调整范围广的电机，将二者结合的轮毂电机应用于飞机的地面滑行驱动，也是行业的前沿技术。

[0003] 轴向磁通电机的特点是轴向尺寸小、功率密度高，较适合轮毂电机的应用。传统的轴向开关磁阻电机多为单盘结构，其主要原理仍和径向开关磁阻电机相差不大，均为双凸极结构，遵循磁阻最小原理运行，通过改变通电顺序，由切向磁拉力“牵引”电机转子运动。传统的径向电机均采用硅钢片叠片结构，但是轴向电机的结构无法直接采用叠片结构，因此轴向电机多为定子齿和轭部分别采用叠片结构，再将二者热压在一起。同时，单盘的轴向电机进行串联时，轭部共用也会造成较大的磁阻损耗。

[0004] 另外，硅钢材料在高频工作区的磁滞损耗大，而软磁复合材料则因为其铁耗低，因此适合作为电机的材料替代硅钢材料，但是由于软磁复合材料特性较脆，因此定子与辅助支撑热压加工过程易损坏软磁复合材料。而转子可以一体化加工。通常串联耦合的轴向开关磁阻电机，其磁路为单盘独立磁路，但是此结构浪费材料严重，而且电机轴向尺寸较长。

发明内容

[0005] 针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种双转子双定子轴向开关磁阻电机，其轴向长度小、转子无磁钢也无绕组、结构简单、可靠性强。

[0006] 为此，本发明的技术方案如下：

[0007] 一种用于电动滑行系统的双转子双定子轴向开关磁阻电机，包括壳体、端盖以及设置在壳体内的定子、转子和电机轴，所述定子由定子铁心、定子支撑架和定子绕组组成，其中：

[0008] 所述定子铁心由12个单独的铁心组成，每个铁心均沿轴向设置，12个铁心在径向的圆周方向均匀分布；

[0009] 所述定子支撑架为圆环形，固定安装在所述壳体内，在定子支撑架上形成有与12个铁心的位置和截面形状相适应的通孔，所述铁心穿过所述通孔，与定子支撑架固定连接且铁心两端相对于定子支撑架对称设置；

[0010] 所述定子绕组有两套，分别缠绕在铁心的两侧，通过定子支撑架分开，形成背靠背结构；

[0011] 所述转子有两个，分别设置在所述定子两侧，每个转子由1个圆盘状的背铁和8个凸极结构一体构成，所述背铁构成转子轭；所述8个凸极结构构成转子齿，且在所述背铁靠近定子一侧沿圆周方向均布；

[0012] 所述电机轴的中部与所述定子支撑架固定连接，电机轴两端分别通过轴承与两个转子可旋转连接；

[0013] 所述端盖有两个，与壳体两端密封连接。

[0014] 优选的是，所述定子铁心与转子齿的间距为0.3-1mm。

[0015] 优选的是，每个铁心均由0.35mm的硅钢板沿轴向叠压而成。

[0016] 优选的是，所述定子支撑架由铝制不导磁材料制成，厚度为2-6mm。

[0017] 所述转子齿和转子轭由软磁复合材料一体制成。

[0018] 所述定子支撑架与定子铁心热压铆接。

[0019] 本发明的轴向开关磁阻电机可以应用于飞机的电动滑行系统，将其安装于飞机的机轮内，并通过控制系统实现电机的驱动，不用开发动机即可牵引飞机在飞机场内进行转场滑行。

[0020] 本发明具有以下有益效果：

[0021] 1、本发明的电机整体为轴向磁通电机，两个定子一体形成，位于电机中部，两个转子设置在定子两侧。该结构与现有轴向开关磁阻电机相比，在转矩和功率相同的情况下，其轴向长度较短，节省了电机的安装空间，可显著提高电机的功率密度。

[0022] 2、每个定子铁心均单独加工，制造工艺简单。

[0023] 3、转子由软磁复合材料一体加工而成，减小了高频谐波，谐波损耗降低10％左右。

[0024] 4、该电机磁路简单，效率高。附图说明

[0025] 图1是本发明磁阻电机的分解结构示意图；

[0026] 图2是图1中定子铁芯的结构示意图；

[0027] 图3是图1中定子辅助支撑的结构示意图；

[0028] 图4是图1中定子绕组的结构示意图；

[0029] 图5是本发明中转子齿与转子轭的一体化结构示意图；

[0030] 图6是本发明磁阻电机的磁路结构图。

[0031] 图中：

[0032] 1、转子 2、定子绕组 3、定子铁芯 4、定子支撑架 5、电机轴[0033] 6、壳体 7、轴承 8、端盖

具体实施方式

[0034] 下面结合附图对本发明的双转子双定子轴向开关磁阻电机的具体结构进行详细说明。

[0035] 如图1-图5所示，本发明的用于电动滑行系统的双转子双定子轴向开关磁阻电机包括壳体6、端盖8以及设置在壳体6内的定子、转子1和电机轴5。

[0036] 所述定子由定子铁心3、定子支撑架4和定子绕组2组成，其中：所述定子铁心3由12个单独的铁心组成，每个铁心均为平行齿且沿轴向设置，12个铁心在径向的圆周方向均匀分布，排布角度为30度。所述定子支撑架4为圆环形，其固定安装在所述壳体6内，在定子支撑架4上形成有与12个铁心的位置和截面形状相适应的通孔。所述铁心穿过所述通孔，与定子支撑架固定连接且铁心两端相对于定子支撑架对称设置。所述定子绕组2有两套，分别缠绕在铁心的两侧，通过定子支撑架分开，形成背靠背结构。

[0037] 所述转子1有两个，分别设置在所述定子两侧，每个转子由1个圆盘状的背铁和8个凸极结构一体构成，所述背铁构成转子轭1a；所述8个凸极结构构成转子齿1b，且在所述背铁靠近定子一侧沿圆周方向均布。

[0038] 所述电机轴5的中部与定子支撑架4固定连接，电机轴5的两端分别通过轴承7与两个转子1可旋转连接。

[0039] 所述端盖8有两个，与壳体6两端密封连接。

[0040] 所述定子铁心3与转子齿1b的间距一般为0.3-1mm。每个铁心均由0.35mm的硅钢板沿轴向叠压而成。

[0041] 所述定子支撑架4由铝制不导磁材料制成，厚度为2-6mm，将定子铁心一分为二，并将之固定。使得定子铁心的磁路为贯通磁路。定子支撑架4与定子铁心3之间采用热压铆接工艺，防止定子齿的径向变形。

[0042] 所述转子齿1b和转子轭1a由软磁复合材料一体制成，软磁复合材料可以显著降低高频谐波。每套绕组由2个并联支路组成，每个并联支路有ABC三相，匝数由定子铁心的轴向深度与铁心间隙决定。

[0043] 轴承与外壳均与传统的轴向磁通电机相同，电机采用水冷结构。

[0044] 本发明的电机磁路结构复杂由定子齿-A侧转子齿-A侧转子轭-定子齿-B侧转子齿-B侧转子轭-定子齿形成，但无定子轭，如图6所示。

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