一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106787546A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710079778.X(22)申请日2017.02.15(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人孙晓东苏伯凯陈龙杨泽斌罗帅李可陆宝富(51)Int.Cl.H02K16/04(2006.01)H02K1/14(2006.01)H02K1/17(2006.01)H02K3/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机(57)摘要本发明公开一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，外定子的内壁沿圆周方向均匀分布四个外定子齿，每一个外定子齿上都绕有悬浮绕组；在每两个外定子齿之间，沿外定子的内壁表面上固定满贴有一块扇形隔磁层；在每一块扇形隔磁层的内表面的正中间位置上都固定贴有一个内定子，每个内定子的径向截面结构为E型，内定子的两端和正中间各布置一个内定子齿，外定子齿的内径等于内定子齿的内径；在每两个内定子齿正中间的内定子的轭部上均嵌有一块永磁体，每块永磁体均切向充磁，每个内定子上的两块永磁体的充磁方向相反，在每个内定子的正中间的内定子齿上绕有转矩绕组，转矩绕组磁场与悬浮绕组的磁场在内外定子内相互分离，两者耦合度很低。CN106787546ACN106787546A权利要求书1/1页1.一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，具有由外而内同轴嵌套的外定子（1）、内定子（3）与转子（7），其特征是：外定子（1）的内壁沿圆周方向均匀分布四个外定子齿（11），每一个外定子齿（11）上都绕有悬浮绕组（5）；在每两个外定子齿（11）之间，沿外定子（1）的内壁表面上固定满贴有一块扇形隔磁层（2）；在每一块扇形隔磁层（2）的内表面的正中间位置上都固定贴有一个内定子（3），每个内定子（3）的径向截面结构为E型，E型的两端和正中间各布置一个内定子齿，外定子齿（11）的内径等于内定子齿的内径；在每两个内定子齿正中间的内定子（3）的轭部上均嵌有一块永磁体（4），每块永磁体（4）均切向充磁，充磁方向指向中间的内定子齿，每个内定子（3）上的两块永磁体（4）的充磁方向相反，在每个内定子（3）的正中间的内定子齿上绕有转矩绕组（6）。2.根据权利要求1所述一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，其特征是：转矩绕组（6）为两极两相绕组，四个外定子齿（11）上的悬浮绕组（5）依次是线圈X1、X2、X3与X4，线圈X1与线圈X3相面对且通入的电流方向相同，线圈X2与线圈X4相面对且通入的电流方向相反。3.根据权利要求1所述一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，其特征是：转子（7）有14个转子齿（12），转子齿（12）与外定子齿（11）之间留有径向气隙。4.根据权利要求1所述一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，其特征是：扇形隔磁层（2）所占弧度为90°，每个内定子（3）所占弧度为45°，相邻两个内定子齿之间的夹角为22.5°，内定子齿的齿宽与外定子齿（11）的齿宽相同。5.根据权利要求4所述一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，其特征是：外定子（1）的轭部径向厚度为6~8mm，外定子齿（11）的齿宽为5~7mm，外定子齿（11）的齿顶到齿根的径向距离为15~20mm。6.根据权利要求4所述一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，其特征是：扇形隔磁层（2）在径向上的厚度为2~4mm。7.根据权利要求4所述一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，其特征是：内定子（3）的轭部的径向厚度与内定子齿的齿宽相同，内定子齿的齿高为7~10mm。8.根据权利要求4所述一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，其特征是：永磁体（4）的内、外径与内定子（3）轭部的内、外径对应相等，每块永磁体（4）的切向厚度为2~3mm。9.根据权利要求5所述一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机，其特征是：转子齿（12）的径向高度为6~10mm，转子齿（12）的齿宽与外定子齿（11）的齿宽相同。2CN106787546A说明书1/3页一种电动汽车飞轮储能用无轴承电机技术领域[0001]本发明涉及一种无轴承电机的结构，适用于电动汽车的飞轮电池这一特殊领域。背景技术[0002]电动汽车的舒适性好、对环境污染小、使用能源为可再生的电能，但是电动汽车使用的化学电池寿命低、续航里程短、对环境有一定的污染，这对电动汽车的发展及普及带来很多问题。近年来利用物理储能的飞轮电池由于具有寿命高、对环境无污染等优点，具有广阔的应用前景。但传统的飞轮电池其内部的机械轴承在飞轮高速旋转时会存在机械磨损，这会引起升温及降低飞轮电池的效率的问题。[0003]无轴承电机是结合磁轴承与电机功能于一体的一种新型电机，它的内部有两套绕组，分别产生转矩与