本發(fā)明涉及電機，尤其涉及一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機。

背景技術(shù)：

目前，汽車驅(qū)動電機和交流伺服電機行業(yè)大多采用徑向磁路結(jié)構(gòu)，少數(shù)汽車驅(qū)動電機開始嘗試采用橫向磁路盤式電機來提升電機的功率密度。國外先進企業(yè)如英國YASA，采用無鐵心橫向磁通盤式永磁電機技術(shù)，大幅度提高了電機功率密度，但其結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低，材料和制造成本高，難以大批量生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機。

本發(fā)明提供了一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機，包括定子和設(shè)置在所述定子上的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子軸、設(shè)置在所述定子軸上的定子鐵芯和設(shè)置在所述定子鐵芯上的成型線圈，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和后端蓋，所述轉(zhuǎn)子鐵芯為圓筒狀，所述轉(zhuǎn)子鐵芯包括筒底部和筒身部，所述后端蓋與所述筒身部相對接形成安裝腔體，所述定子位于所述安裝腔體內(nèi)，所述定子軸上分別設(shè)有第一軸承和第二軸承，所述筒底部通過所述第一軸承與所述定子軸旋轉(zhuǎn)連接，所述后端蓋通過所述第二軸承與所述定子軸旋轉(zhuǎn)連接，所述筒底部的內(nèi)底面上設(shè)有形成軸向磁路的第一軸向磁瓦，所述筒身部的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有形成徑向磁路的徑向磁瓦，所述后端蓋的內(nèi)端面上設(shè)有形成軸線磁路的第二軸向磁瓦。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述徑向磁瓦至少有三個并繞所述筒身部的中心軸線呈圓形布置。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一軸向磁瓦至少有三個并繞所述筒底部的圓心呈圓形布置，所述第二軸向磁瓦至少有三個并繞所述后端蓋的圓心呈圓形布置。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述定子鐵芯為磁姆材料鑄造而成。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述定子鐵芯上設(shè)有線圈凹槽，所述成型線圈固定在所述線圈凹槽內(nèi)。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述成型線圈為扁銅線或者圓銅線。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述徑向磁瓦、第一軸向磁瓦、第二軸向磁瓦均為釹鐵硼永磁體。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述徑向磁瓦粘貼在所述筒身部上，所述第一軸向磁瓦粘貼在所述筒底部上，所述第二軸向磁瓦粘貼在所述后端蓋上。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述定子鐵芯的內(nèi)徑上設(shè)有螺旋水道。

本發(fā)明的有益效果是：通過上述方案，形成了徑向磁路與橫向磁路結(jié)合的混合磁路，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適合大批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機的定子的主視圖。

圖2是本發(fā)明一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機的定子的左視圖。

圖3是本發(fā)明一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機的轉(zhuǎn)子鐵芯的主視圖。

圖4是本發(fā)明一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機的轉(zhuǎn)子鐵芯的左視圖。

圖5是本發(fā)明一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機的后端蓋的主視圖。

圖6是本發(fā)明一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機的后端蓋的左視圖。

圖7本發(fā)明一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機的剖視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明及具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

圖1至圖7中的附圖標號為：定子軸1；定子鐵芯2；成型線圈3；轉(zhuǎn)子鐵芯4；第一軸向磁瓦5；徑向磁瓦6；后端蓋7；第二軸向磁瓦8；第一軸承9；第二軸承10；螺旋水道11。

如圖1至圖7所示，一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機，包括定子和設(shè)置在所述定子上的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子軸1、設(shè)置在所述定子軸1上的定子鐵芯2和設(shè)置在所述定子鐵芯2上的成型線圈3，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯4和后端蓋7，所述轉(zhuǎn)子鐵芯4為圓筒狀，所述轉(zhuǎn)子鐵芯4包括筒底部41和筒身部42，所述后端蓋7與所述筒身部72相對接形成安裝腔體，所述定子位于所述安裝腔體內(nèi)，所述定子軸1上分別設(shè)有第一軸承9和第二軸承10，所述筒底部41通過所述第一軸承9與所述定子軸1旋轉(zhuǎn)連接，所述后端蓋7通過所述第二軸承10與所述定子軸1旋轉(zhuǎn)連接，所述筒底部41的內(nèi)底面上設(shè)有形成軸向磁路的第一軸向磁瓦5，所述筒身部42的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有形成徑向磁路的徑向磁瓦6，所述后端蓋7的內(nèi)端面上設(shè)有形成軸線磁路的第二軸向磁瓦8。由于三條磁路同步旋轉(zhuǎn)切割該繞組，因此在三條磁路在該繞組中產(chǎn)生的反電動勢同相位疊加，共同與輸入電流產(chǎn)生作用，產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩。這樣，一套繞組可同時為外圈徑向磁路和側(cè)面兩個橫向磁路提供電樞磁場，不但節(jié)省了各方向磁路繞組的端部材料重量和空間，而且減少了繞組中產(chǎn)生的電阻損耗，提高了電機效率和功率密度，降低了生產(chǎn)材料和工藝成本。

如圖1至圖7所示，所述徑向磁瓦6至少有三個并繞所述筒身部42的中心軸線呈圓形布置。

如圖1至圖7所示，所述第一軸向磁瓦5至少有三個并繞所述筒底部41的圓心呈圓形布置，所述第二軸向磁瓦8至少有三個并繞所述后端蓋7的圓心呈圓形布置。

如圖1至圖7所示，所述定子鐵芯2為SMC磁姆材料鑄造而成，可將橫向、徑向定子齒槽及冷卻水道一起鑄造成型，SMC磁姆鐵心材料：該材料是以高純度的鐵粉為主要原料，將粉末顆粒表面進行絕緣化處理，運用粉末冶金技術(shù)經(jīng)壓制成形，熱處理后所制備出的一類新型軟磁材料，具有較低的高頻渦流損耗、較高的飽和磁感應(yīng)強度，可以加工成復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。因為SMC磁姆材料定子鐵心為一體結(jié)構(gòu)(普通電機定子鐵心大多為硅鋼片疊裝而成，片層間有縫隙)，不易滲水，所以其內(nèi)徑可直接鑄出或者加工出螺旋水道，冷卻回路制造工序簡單可靠，而且一套冷卻回路可同時為徑向和橫向三個面的繞組提供冷卻。定子鐵心入軸后可采用整體灌封工藝，提高導(dǎo)熱性和防護性，使定子溫度分布更加均勻。

如圖1至圖7所示，所述定子鐵芯2上設(shè)有線圈凹槽，所述成型線圈3內(nèi)嵌在所述線圈凹槽內(nèi)。

如圖1至圖7所示，所述成型線圈3為漆包扁銅線或者漆包圓銅線，漆包銅線：該材料是繞組線的一個主要品種，由導(dǎo)體和絕緣層兩部組成，裸線經(jīng)退火軟化后，再經(jīng)過多次涂漆，烘焙而成，廣泛用于電機和變壓器繞組制作。

如圖1至圖7所示，所述徑向磁瓦6、第一軸向磁瓦5、第二軸向磁瓦8均為釹鐵硼永磁體，釹鐵硼永磁材料：該材料作為稀土永磁材料發(fā)展的最新結(jié)果，由于其優(yōu)異的磁性能而被稱為“磁王”。釹鐵硼永磁材料是鐠釹金屬，硼鐵等的合金，又稱磁鋼，具有極高的磁能積和矯頑力，同時高能量密度的優(yōu)點使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛應(yīng)用，使用該材料制成的永磁電機相比傳統(tǒng)電機，功率密度大大提升。

如圖1至圖7所示，所述徑向磁瓦6粘貼在所述筒身部42上，所述第一軸向磁瓦5粘貼在所述筒底部41上，所述第二軸向磁瓦8粘貼在所述后端蓋7上。

如圖1至圖7所示，所述定子鐵芯2的內(nèi)徑上設(shè)有螺旋水道11。

本發(fā)明提供的一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機，采用SMC磁姆材料壓鑄成異形定子鐵心結(jié)構(gòu)，巧妙地將軸向磁路和徑向磁路結(jié)合在一起，共用一套繞組；并利用SMC磁姆材料的可塑性和良好的加工特性，在各磁路之間形成一條螺旋水路11，可有效地為三條磁路提供冷卻，極致化地利用了電機內(nèi)部空間，大大提高了電機功率密度。

本發(fā)明提供的一種徑向與橫向磁路結(jié)合的混合磁路電機，在大大提高轉(zhuǎn)子磁通的前提下，定子繞組電阻值、重量和端部占用空間得到有效控制，極致化地利用了電機內(nèi)部立體空間。另外，這種定子中空結(jié)構(gòu)也減小了電機重量，從而大大提高了電機的功率密度。集中、高效的冷卻回路克服了外轉(zhuǎn)子電機定子散熱困難的問題。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。