一种轴向磁场电机转子结构的制作方法

本发明涉及轴向磁场电机领域，尤其涉及一种轴向磁场电机转子结构。

背景技术：

1、轴向磁场电机也称为盘式电机，其具有轴向尺寸小、高转矩密度、高功率密度和高效率等优点，被广泛应用于电动汽车、通用工业和家用电器等领域。轴向磁场电机的转子和定子相平行，并在转子和定子之间形成气隙。

2、轴向磁场电机的定子由定子铁芯，以及绕设在定子铁芯上的定子绕组组成，转子由转子铁芯和励磁部件组成。发电机在负载变化时，其绕组内电压电流会形成一个震荡的过程，因此需要减少对定子绕组的冲击，并且如何布置是亟需解决的技术问题。另外谐波磁场会对转子铁芯整体产生涡流效应，进而引起转子铁芯整体热损耗，甚至发生永磁体退磁现象，使得电机性能下降甚至无法运行。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种带有励磁绕组和阻尼绕组的转子结构，通过在齿部侧面设置励磁绕组，相较于永磁体励磁，不仅可实现励磁可控，而且不存在永磁体退磁风险，通过在齿部顶端布置阻尼绕组，以减少对定子绕组的冲击，增强电机的动态响应性能，采用组合转子铁芯的结构形式，不仅解决了励磁绕组和阻尼绕组的安置和固定问题，还可有效降低转子铁芯的损耗。

2、本发明提供了一种轴向磁场电机转子结构，包括：

3、转子铁芯，所述转子铁芯上设置有多个齿部；

4、励磁绕组，所述励磁绕组包括若干个线圈，所述线圈套在所述齿部的侧面；

5、阻尼绕组，所述阻尼绕组包括多根沿径向布置的阻尼导条和沿周向布置的内环体、外环体，所述多根阻尼导条的其中一根至少与另一根通过所述内环体、外环体形成闭合回路，所述阻尼绕组安装在所述齿部顶端。

6、作为优选的实施例，所述转子铁芯包括：

7、第一铁芯，所述第一铁芯包括若干个第一齿部，若干个所述第一齿部呈圆周间隔排列，所述第一齿部轴向的一端开设有开口；

8、第二铁芯，所述第二铁芯包括若干个第二齿部；

9、每个所述第一齿部的外周分别套设一个所述线圈，所述第二齿部通过所述开口容置于所述第一齿部内，并且所述线圈限位于所述第一铁芯和所述第二铁芯之间。

10、作为优选的实施例，所述第二齿部包括相接的极身和极靴，所述极身容置于所述第一齿部内，所述极靴暴露在所述第一齿部外；

11、或者，所述第二齿部包括极身，所述极身容置于所述第一齿部内。。

12、作为优选的实施例，所述第一铁芯还包括一轭部，所述第一齿部连接于所述轭部上，并且所述轭部位于所述第一齿部背离所述开口的一端。

13、作为优选的实施例，所述极靴向所述第一齿部的外周延伸，以使所述励磁绕组的线圈限位于所述极靴和所述轭部之间。

14、作为优选的实施例，所述齿部顶端上设置有安装面，所述阻尼绕组内嵌于所述安装面上。

15、作为优选的实施例，所述安装面上开设有若干个阻尼孔，所述阻尼孔沿径向贯穿所述齿部，所述阻尼导条安装在所述阻尼孔内。

16、作为优选的实施例，

17、所述内环和所述外环分别设置于所述第二齿部的径向两侧，所述阻尼导条连接于所述内环和所述环外之间；

18、或者所述阻尼绕组包括若干个单绕组体，每个所述第二齿部的所述安装面分别对应一个所述单绕组体，相邻的两个所述单绕组体间隔设置，所述单绕组体包括一个内环、一个外环和若干个阻尼导条，所述内环和所述外环分别设置于所述第二齿部的径向两侧，所述阻尼导条连接于所述内环和所述环外之间。

19、作为优选的实施例，所述阻尼孔内还设置有填充件，以约束所述阻尼导条。

20、作为优选的实施例，还包括：

21、挡板，相邻的两个所述线圈之间设置一所述挡板，所述挡板固定于所述轭部上。

22、作为优选的实施例，所述线圈和所述轭部之间，以及所述线圈和所述第一齿部之间设置有绝缘件。

23、作为优选的实施例，所述第二齿部为smc材料一体注塑成型，或者通过若干个硅钢片材料或若干个软磁合金材料且沿径向叠压而成；

24、所述第一铁芯为结构钢材质制成。

25、与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

26、通过增设所述励磁绕组，可调节励磁电流的大小，进而控制励磁磁场的大小，实现励磁可控，从而增加了电机控制的灵活性，增加应用场景。通过采用所述第一铁芯和所述第二铁芯，以便于对所述励磁绕组进行布置和限位，其中可先将所述励磁绕组套设于所述第一铁芯的第一齿部外周，然后将所述第二铁芯的第二齿部插设于所述第一齿部内，以使所述励磁绕组定位于所述第一铁芯和所述第二铁芯之间，并且增强结构的稳定性，同时还能降低损耗。通过增设所述阻尼绕组，不仅可改善电机的动态响应性能，还能当电机作为发电使用时，减少对定子绕组的冲击，增加电机抵抗不平衡负载的能力。

27、以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

技术特征：

1.一种轴向磁场电机转子结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述转子铁芯(100，200)包括：

3.如权利要求1所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述第二齿部(210)包括相接的极身(211)和极靴(212)，所述极身(211)容置于所述第一齿部(110)内，所述极靴(212)暴露在所述第一齿部(110)外；

4.如权利要求3所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述第一铁芯(100)还包括一轭部(120)，所述第一齿部(110)连接于所述轭部(120)上，并且所述轭部(120)位于所述第一齿部(110)背离所述开口(1100)的一端。

5.如权利要求4所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述极靴(212)向所述第一齿部(110)的外周延伸，以使所述励磁绕组(300)的线圈(310)限位于所述极靴(212)和所述轭部(120)之间。

6.如权利要求1-5任一项所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，

7.如权利要求6所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述安装面(2100)上开设有若干个阻尼孔(2101)，所述阻尼孔(2101)沿径向贯穿所述齿部(110，210)，所述阻尼导条(410)安装在所述阻尼孔(2101)内。

8.如权利要求6所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述内环(420)和所述外环(430)分别设置于所述第二齿部(210)的径向两侧，所述阻尼导条(410)连接于所述内环(420)和所述环外(430)之间；

9.如权利要求7所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述阻尼孔(2101)内还设置有填充件(440)，以约束所述阻尼导条(410)。

10.如权利要求4所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，还包括：

11.如权利要求4所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述线圈(310)和所述轭部(120)之间，以及所述线圈(310)和所述第一齿部(110)之间设置有绝缘件。

12.如权利要求2所述的轴向磁场电机转子结构，其特征在于，所述第二齿部(210)为smc材料一体注塑成型，或者通过若干个硅钢片材料或若干个软磁合金材料且沿径向叠压而成；

技术总结
本发明涉及轴向磁场电机，尤其涉及一种轴向磁场电机转子结构，包括转子铁芯，所述转子铁芯上设置有多个齿部；励磁绕组，所述励磁绕组包括若干个线圈，所述线圈套在所述齿部的侧面；阻尼绕组，所述阻尼绕组包括多根沿径向布置的阻尼导条和沿周向布置的内环体、外环体，所述多根阻尼导条的其中一根至少与另一根通过所述内环体、外环体形成闭合回路，所述阻尼绕组安装在所述齿部顶端。通过在齿部顶端布置阻尼绕组，以减少对定子绕组的冲击，增加电机抵抗不平衡负载的能力。

技术研发人员：吉修涛,汤磊,徐典友
受保护的技术使用者：上海盘毂动力科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12