一种微型三维聚磁盘式电机的制作方法

1.本实用新型涉及轴向磁通永磁电机领域，具体为一种微型三维聚磁盘式电机。


背景技术：

2.在数控机床、工业机器人、座椅通风电机等领域对驱动电机提出了更高的性能指标和薄型安装结构的要求，轴向磁通电机因其轴向有效长度更短、功率密度更高、重量更轻等优势在上述领域有广域应用前景；现有的微型轴向磁通电机按照定转子数目以及定转子相对位置可分为四类：单定转子结构、双定子中间转子结构、双转子中间定子结构和多盘式结构；虽然可在一定程度上实现有限空间下的高功率输出，但难以进一步提升功率密度，阻碍轴向电机在工业领域的推广应用。
3.中国专利申请号为201810319634 .1的发明专利公开了了一种新型聚磁式盘式电机，包括定子和转子；定子包括定子铁芯和电枢绕组；转子包括三层结构，外层包括多块交替设置的外层永磁体和外层转子铁芯，中间层中对应外层转子铁芯的位置设有中间层永磁体，内层包括内层转子铁芯，外层永磁体为切向充磁，中间层永磁体为径向充磁，相邻外层永磁体充磁方向相反，相邻中间层永磁体充磁方向也相反，外层转子铁芯相邻的两块外层永磁体以及中间层永磁体的充磁方向均相对于外层转子铁芯向外或者向内，外层永磁体所占外层周长的比例为0 .1～0 .55，本发明有效提高了电机的空间利用率和功率密度。
4.但是，该发明中电机功率密度、转矩密度低的问题，使盘式电机在空间结构受限条件下能够实现大转矩输出。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，提供了一种微型三维聚磁盘式电机，其通过将转子设置为外中内三层，合理的安装铁芯和永磁体，充分利用边端励磁提高电机效率。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种微型三维聚磁盘式电机，包括定子和转子，所述定子和转子均为盘式结构，所述定子包括定子铁芯和电枢绕组；所述转子包括位于外层的转子铁芯、位于中间层且间隔设置的若干组永磁体a、位于内层且与所述永磁体a对应设置的内层铁芯、与所述内层铁芯上下切合设置的永磁体b以及位于相邻两组所述内层铁芯之间的永磁体c。
8.作为改进，所述电枢绕组为鼓形绕组，且若干组所述电枢绕组沿所述定子铁芯周向分布。
9.作为改进，所述转子铁芯为封闭的环形结构。
10.作为改进，所述永磁体a、所述内层铁芯以及所述永磁体b均为扇形；所述永磁体c为条形。
11.作为改进，所述转子还包括与若干组所述永磁体b连接的背板。
12.本实用新型的有益效果在于：
13.（1）本实用新型充分利用边端励磁可大大提升盘式电机功率密度及转矩密度；
14.（2）本实用新型中若干拓扑结构重量轻，材料利用率高，散热性能突出，拓扑结构丰富，对于特定应用场合电机结构选择面广；
15.（3）本实用新型中设备的长径比小，空间紧凑，体积小，可满足特殊应用场景下对电机的小型化、薄型化安装要求。
16.综上所述，本实用新型具有结构简单、设计巧妙及电机功率密度及转矩密度等优点。
附图说明
17.图1为本实用新型整体结构示意图；
18.图2为转子结构示意图；
19.图3为定子结构示意图；
20.图4为本实用新型磁路图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.实施例：
24.如图1至图3所示，一种微型三维聚磁盘式电机，包括定子1和转子2，所述定子1和转子2均为盘式结构，所述定子1包括定子铁芯11和电枢绕组12；所述转子2包括位于外层的转子铁芯21、位于中间层且间隔设置的若干组永磁体a22、位于内层且与所述永磁体a22对应设置的内层铁芯23、与所述内层铁芯23上下切合设置的永磁体b24以及位于相邻两组所述内层铁芯23之间的永磁体c25。
25.进一步的，所述电枢绕组12为鼓形绕组，且若干组所述电枢绕组12沿所述定子铁芯11周向分布。
26.进一步的，所述转子铁芯21为封闭的环形结构。
27.进一步的，所述永磁体a22、所述内层铁芯23以及所述永磁体b24均为扇形；所述永磁体c25为条形。
28.需要说明的是，所述永磁体a22、所述内层铁芯23形成体积较大的扇形。
29.进一步的，所述转子2还包括与若干组所述永磁体b24连接的背板26。
30.需要说明的是，本实用新型的磁路图如图4所示，可充分的利用边端励磁。
31.工作步骤：
32.本实用新型中的所述定子1包括定子铁芯11和电枢绕组12，所述转子2包括位于外层的转子铁芯21、位于中间层且间隔设置的若干组永磁体a22、位于内层且与所述永磁体a22对应设置的内层铁芯23、与所述内层铁芯23上下切合设置的永磁体b24以及位于相邻两组所述内层铁芯23之间的永磁体c25。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种微型三维聚磁盘式电机，包括定子（1）和转子（2），所述定子（1）和转子（2）均为盘式结构，所述定子（1）包括定子铁芯（11）和电枢绕组（12）；其特征在于，所述转子（2）包括位于外层的转子铁芯（21）、位于中间层且间隔设置的若干组永磁体a（22）、位于内层且与所述永磁体a（22）对应设置的内层铁芯（23）、与所述内层铁芯（23）上下切合设置的永磁体b（24）以及位于相邻两组所述内层铁芯（23）之间的永磁体c（25）。2.根据权利要求1所述的一种微型三维聚磁盘式电机，其特征在于，所述电枢绕组（12）为鼓形绕组，且若干组所述电枢绕组（12）沿所述定子铁芯（11）周向分布。3.根据权利要求1所述的一种微型三维聚磁盘式电机，其特征在于，所述转子铁芯（21）为封闭的环形结构。4.根据权利要求1所述的一种微型三维聚磁盘式电机，其特征在于，所述永磁体a（22）、所述内层铁芯（23）以及所述永磁体b（24）均为扇形；所述永磁体c（25）为条形。5.根据权利要求1所述的一种微型三维聚磁盘式电机，其特征在于，所述转子（2）还包括与若干组所述永磁体b（24）连接的背板（26）。

技术总结
本实用新型提供了一种微型三维聚磁盘式电机，包括定子和转子，定子和转子均为盘式结构，定子包括定子铁芯和电枢绕组；其特征在于，转子包括位于外层的转子铁芯、位于中间层且间隔设置的若干组永磁体a、位于内层且与永磁体a对应设置的内层铁芯、与内层铁芯上下切合设置的永磁体b以及位于相邻两组内层铁芯之间的永磁体c，本实用新型充分利用边端励磁提高电机效率。效率。效率。


技术研发人员：王晓璨
受保护的技术使用者：湖州小为科技有限公司
技术研发日：2021.03.16
技术公布日：2021/11/9