无槽无刷单定子双转子永磁电机制造技术

本实用新型专利技术涉及电机技术领域，尤其涉及一种无槽无刷单定子双转子永磁电机，包括前端盖、后端盖、前转子组件、后转子组件、定子组件以及转轴，转轴的前后两端分别通过轴承与前端盖和后端盖连接，定子组件套装在转轴上，定子组件的前端和后端分别与前端盖和后端盖固定连接，前转子组件和后转子组件均固定套装在转轴上。这种结构避免了非晶带材加工成具有齿槽结构定转子的难点，采用直接卷绕的方式更容易实现批量生产，结构也更简单，电机采用弱磁控制原理，可以将电机做成多极高频控制的高速电机，既可以发挥非晶材料高频损耗低的特点从而使电机具有更高的效率、功率密度、转矩，又可以降低电机的齿槽效应、缩小电机体积。

【技术实现步骤摘要】
无槽无刷单定子双转子永磁电机
本技术涉及电机
，尤其涉及一种无槽无刷单定子双转子永磁电机。
技术介绍
电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子组件绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电动机主要由定子组件与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。目前,定子组件铁心所用材料主要为传统的硅钢材料。采用硅钢叠片或者硅钢粉末铸造成电机中的相关部件，但是采用这种方式生产的电机，损耗较高，特别是高频高速控制的电机且加工难度较大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，本技术提供一种无槽无刷单定子双转子永磁电机。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无槽无刷单定子双转子永磁电机，包括前端盖、后端盖、前转子组件、后转子组件、定子组件以及转轴，所述转轴的前后两端分别通过轴承与前端盖和后端盖连接，定子组件套装在转轴上，定子组件的前端和后端分别与前端盖和后端盖固定连接，前转子组件和后转子组件均固定套装在转轴上，前转子组件设置在定子组件的前端且位于前端盖内，后转子组件设置在定子组件的后端且位于后端盖内。本技术采用单定子双转子结构，(此时还为采用卷绕的铁芯，仅仅介绍下采用单定子双转子结构的好处)所述定子组件包括卷绕定子、线圈绕组和环形的定子支撑架，所述卷绕定子为由非晶合金带材卷绕而成的环形铁芯，环形铁芯的径向截面呈多层环形结构，环形铁芯和转轴同轴设置，线圈绕组设置在环形铁芯上，定子支撑架套装在环形铁芯的外圈。为了提高强度和散热性能，所述定子支撑架和环形铁芯的外圈之间设置有加强筋，所述加强筋和定子支撑架内圈一体结构。所述前转子组件包括前转子背铁和前永磁体，前转子背铁为由非晶合金带材卷绕而成的环形前转子背铁，环形前转子背铁的径向截面呈多层环形结构，环形前转子背铁和转轴同轴设置，且固定套装在转轴上，前永磁体固定安装在前转子背铁的后端面上。所述后转子组件包括后转子背铁和后永磁体，后转子背铁为由非晶合金带材卷绕而成的环形后转子背铁，环形后转子背铁的径向截面呈多层环形结构，环形后转子背铁和转轴同轴设置，且固定套装在转轴上，后永磁体固定安装在后转子背铁的前端面上。所述非晶合金带材的厚度范围为：0.01-0.1mm。非晶合金又称金属玻璃,是一种软磁性能优异的绿色工程材料。非晶合金的生产采用平面流铸技术，以大约每秒一百万度的冷却速率从钢液到薄带成品一次成型，省掉了一般冷轧金属制造工艺中的许多中间工序，大大节约了能源。非晶合金材料和传统硅钢相比，具有更高的电阻率和更薄的带材厚度，所以具有相当于硅钢约1/8的铁芯损耗。而且在较宽的频率(50～5000Hz)范围内非晶铁损上升幅度很小，工作磁密几乎不变，这与硅钢高频损耗过高工作磁密低是完全不同的，非晶磁导率大约为硅钢的2～3倍、矫顽力仅有其1/5，能够在很大程度上降低启动电流。本技术的有益效果是，本技术的无槽无刷单定子双转子永磁电机，定子是由非晶合金材料带材卷绕而成的一个环状铁芯，在铁芯上直接进行分段绕线形成定子极；转子背铁也采用非晶合金材料带材卷绕而成，扇形永磁体NS间隔的表贴在转子非晶背铁上；定子固定在机壳上，转子固定在转轴上，转轴与机壳通过轴承连接。这种结构避免了非晶带材加工成具有齿槽结构定转子的难点，采用直接卷绕的方式更容易实现批量生产，结构也更简单，电机采用弱磁控制原理，可以将电机做成多极高频控制的高速电机，可用于轮毂直驱电机、盘式发电机等场合，既可以发挥非晶材料高频损耗低的特点从而使电机具有更高的效率、功率密度、转矩，又可以降低电机的齿槽效应、缩小电机体积。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术无槽无刷单定子双转子永磁电机最优实施例的结构示意图。图2是本技术无槽无刷单定子双转子永磁电机最优实施例的爆炸结构示意图。图3是本技术无槽无刷单定子双转子永磁电机最优实施例的另一爆炸结构示意图。图中：1、前端盖，2、后端盖，3、前转子组件，31、前转子背铁，32、前永磁体，4、后转子组件，41、后转子背铁，42、后永磁体，5、定子组件，51、卷绕定子，52、线圈绕组，53、定子支撑架，531、加强筋，6、转轴。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1-3所示，是本技术最优实施例，一种无槽无刷单定子双转子永磁电机，包括前端盖1、后端盖2、前转子组件3、后转子组件4、定子组件5以及转轴6，转轴6的前后两端分别通过轴承与前端盖1和后端盖2连接，定子组件5套装在转轴6上，定子组件5的前端和后端分别与前端盖1和后端盖2固定连接，前转子组件3和后转子组件4均固定套装在转轴6上，前转子组件3设置在定子组件5的前端且位于前端盖1内，后转子组件4设置在定子组件5的后端且位于后端盖2内。定子组件5包括卷绕定子51、线圈绕组52和环形的定子支撑架53，卷绕定子51为由非晶合金带材卷绕而成的环形铁芯，环形铁芯的径向截面呈多层环形结构(图中未画出)，环形铁芯和转轴6同轴设置，线圈绕组52设置在环形铁芯上，定子支撑架53套装在环形铁芯的外圈。定子支撑架53和环形铁芯的外圈之间设置有加强筋531，加强筋531和定子支撑架53内圈一体结构。前转子组件3包括前转子背铁31和前永磁体32，前转子背铁31为由非晶合金带材卷绕而成的环形前转子背铁，环形前转子背铁的径向截面呈多层环形结构(图中已画出)，环形前转子背铁和转轴6同轴设置，且固定套装在转轴6上，前永磁体32固定安装在前转子背铁31的后端面上。后转子组件4包括后转子背铁41和后永磁体42，后转子背铁41为由非晶合金带材卷绕而成的环形后转子背铁，环形后转子背铁的径向截面呈多层环形结构(图中已画出)，环形后转子背铁和转轴6同轴设置，且固定套装在转轴6上，后永磁体42固定安装在后转子背铁41的前端面上。非晶合金带材的厚度范围为：0.01-0.1mm。本技术是将相同宽度的厚度为0.01-0.1mm(取一个固定值)纳米晶薄带通过专用设备与工装经过卷绕制作成卷绕定子51、前转子背铁31或后转子背铁41。本技术的无槽无刷单定子双转子永磁电机，定子是由非晶合金材料带材卷绕而成的一个环状铁芯，在铁芯上直接进行分段绕线形成定子极；转子背铁也采用非晶合金材料带材卷绕而成，扇形永磁体NS间隔的表贴在转子非晶背铁上；定子固定在机壳上，转子固定在转轴上，转轴与机壳通过轴承连接。这种结构避免了非晶带材加工成具有齿槽结构定转子的难点，采用直接卷绕的方式更容易实现批量生产，结构也更简单，电机采用弱磁控制原理，可以将电机做成多极高频控制的高速电机，可用于轮毂直驱电机、盘式发电机等场合，既可以发挥非晶材料高频损耗低的特点从而使电机具有更高的效率、功率密度、转矩，又可以降低电机的齿槽效应、缩小电机体积。非晶带又称之为非晶态带材，经过加工处理后可以形成纳米晶(超微晶)带材，也可以仍然是非晶带材。因此本技术的铁芯和制作方法适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无槽无刷单定子双转子永磁电机，其特征在于：包括前端盖(1)、后端盖(2)、前转子组件(3)、后转子组件(4)、定子组件(5)以及转轴(6)，所述转轴(6)的前后两端分别通过轴承与前端盖(1)和后端盖(2)连接，定子组件(5)套装在转轴(6)上，定子组件(5)的前端和后端分别与前端盖(1)和后端盖(2)固定连接，前转子组件(3)和后转子组件(4)均固定套装在转轴(6)上，前转子组件(3)设置在定子组件(5)的前端且位于前端盖(1)内，后转子组件(4)设置在定子组件(5)的后端且位于后端盖(2)内。

【技术特征摘要】
1.一种无槽无刷单定子双转子永磁电机，其特征在于：包括前端盖(1)、后端盖(2)、前转子组件(3)、后转子组件(4)、定子组件(5)以及转轴(6)，所述转轴(6)的前后两端分别通过轴承与前端盖(1)和后端盖(2)连接，定子组件(5)套装在转轴(6)上，定子组件(5)的前端和后端分别与前端盖(1)和后端盖(2)固定连接，前转子组件(3)和后转子组件(4)均固定套装在转轴(6)上，前转子组件(3)设置在定子组件(5)的前端且位于前端盖(1)内，后转子组件(4)设置在定子组件(5)的后端且位于后端盖(2)内。2.如权利要求1所述的无槽无刷单定子双转子永磁电机，其特征在于：所述定子组件(5)包括卷绕定子(51)、线圈绕组(52)和环形的定子支撑架(53)，所述卷绕定子(51)为由非晶合金带材卷绕而成的环形铁芯，环形铁芯和转轴(6)同轴设置，线圈绕组(52)设置在环形铁芯上，定子支撑架(53)套装在环形铁芯的外圈。3.如权利要求2所述的无槽无刷单定子双转子永磁电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：白文新，王晶，王文，黄鸣晓，王昆明，
申请(专利权)人：常州市易电电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32