一种叠盘式无铁芯电机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115912733A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211512887.3(22)申请日2022.11.25(71)申请人吕大明地址518055广东省深圳市南山区西丽湖路4106号平丽花园3栋702(72)发明人吕大明(51)Int.Cl.H02K3/28(2006.01)H02K3/50(2006.01)H02K9/06(2006.01)H02K1/2798(2022.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种叠盘式无铁芯电机(57)摘要结合无铁芯永磁电机原理和结构，本发明为优化永磁电机内部动态磁场，设计了一种叠盘式无铁芯电机，该技术方案结合理论分析，从电机总体结构，到电机内部磁场分布和磁力线束通道的优化，进行多项优化设计的有益尝试，包括设计了“单相单线偶数多极绕组”的定子绕组优化绕线方案，设计了定子盘线包数量与转子盘磁钢块数量相等的电机新结构，设计了改善电机组外盘磁场用导磁环，该导磁环用剪切成等宽长条的硅钢片绕制，还设计了将三个单相定子盘合三为一做成单个三相定子盘，设计了可在功能上取代转子盘上磁钢块的导磁环节块，该导磁环节块用取向型硅钢片冲压成型叠片制造，并经计算，得知优化的电机极数常规为6极、8极，最高16极，理论效率达99.14％。CN115912733ACN115912733A权利要求书1/1页1.一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：定义新定子盘和转子盘结构，设计“单相单线偶数多极绕组”方案，设计长条硅钢片绕制导磁环，设计导磁环节块替代磁钢块，密切相关的系列创新提升叠盘式无铁芯电机综合性能。2.根据权利要求1所述一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：单个定子盘上绕组线包数等于单个转子盘上磁钢块数，二者数量相等，都为偶数2N，N≥1；如若需不等则数量多者为数量少者的奇数倍。3.根据权利要求1所述一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：单定子盘绕组采用“单相单线偶数多极绕组”结构，绕制规则是：相邻线包围绕各自线包轴的绕线方向相反；单根导线绕制，绕完一个线包或其部分圈数接着就反转绕线方向再绕制下一相邻线包，逐个相接地绕制该定子盘上所有线包；最后一个线包紧挨第一个线包；第一线包导线进线头和最后一个线包导线出线头相互邻近，连接固定在该定子盘边的接线柱上。4.根据权利要求1所述一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：三相定子盘为“三合一”结构，将三个单相定子盘，按规定等相位旋转定位，合三为一而成。该规定相位角度用计算公式θ＝360°/(3×2N)计算，2N是该电机单定子盘上线包的数量，也是该电机的极数。5.根据权利要求1所述一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：电机极数的优选方案为：6极和8极为常用方案，最高到16极，再高极数就不在本方案关注范围了。6.根据权利要求1所述一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：电机叠盘式机芯两端外侧盘安装的导磁环，是用剪切成等宽的硅钢片长条，按照所需形状绕制而成，材料优选取向型硅钢片，非取向型也很好，片材要薄，剪切取向型硅钢片时应该沿着取向线方向剪切，并注意消除毛刺。7.根据权利要求1所述一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：机芯两端最外盘是外转子盘，仍需安装本导磁环，应为该外盘进行旋转实验偏心配重，确保外转子盘高速旋转平稳。8.根据权利要求1所述一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：取向型硅钢片制造用于中继磁力线束的导磁环节块，在多层重叠式永磁电机中，除了最外端两盘转子盘之外，可用该导磁环节块取代其余全部转子盘上的磁钢块，也可根据实际效果，有选择地取代部分转子盘上的磁钢块。9.根据权利要求1所述一种叠盘式无铁芯电机，其特征是：在转子盘的适当部位，预制有风翼以产生风冷气流，降低电机内部温度。2CN115912733A说明书1/4页一种叠盘式无铁芯电机【技术领域】[0001]本发明涉及一种永磁电机，具体涉及一种叠盘式无铁芯电机。由于对传统BLDC永磁电机的结构有较大改变，还涉及几种类型永磁电机结构，以及涉及新发明的导磁环和导磁环节块——铁磁材料硅钢片制造的新型配件的功能特点、制造和使用方法。【背景技术】[0002]电机的发展轨迹，如同螺旋上升的曲线，从最初基于电磁力原理的、仅有导线、支架和马蹄形磁铁等几个简单零件组成、用于向孩子们演示电机原理的原型实验样机，发展到如今获得广泛应用的BLDC直流无刷电机，并形成巨大产业。电机使用大量金属材料等各种资源，消耗大半电力，提供社会生活方方面面各种主要动力。如今电机科技和制造技术的发展，具备在此基础上，更高效地服务于更广泛需求，包括将机械能转化成电能的发电机产业，也包括依靠电能产生机械驱动力的电动机产业。电机结构将再回“无铁芯电机”形式但却是全新的“高阶”形式，它将更轻、更强，更节省原材料，加工更便捷，因