專利名稱：臨近空間高功率密度永磁同步電機組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及永磁同步電機組件，特別涉及一種適用于臨近空間的高功率密度永磁同步電機組件。
背景技術：
臨近空間在中緯度地區是指IOkm至50km高的大氣層，近年來都在開展距地18km至22km高度浮空臨近空間飛艇的研究。由于臨近空間飛艇具有長期駐空、能耗低、可靠性高的特點，因此可以廣泛應用于通信中繼、定位導航、偵查控制、災情預報、無線廣播等領域。臨近空間飛艇長航時的能源為電能，因此飛艇的推進系統采用電動機作為推進系統的主要動力元件。由于臨近空間的特殊環境，臨近空間飛艇驅動電機需要具備體積小、功率密度高、調速范圍廣及散熱效果好等特點。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種體積小、高功率密度和散熱效果佳的臨近空間高功率密度永磁同步電機組件。為了解決以上的技術問題，本實用新型提供了一種臨近空間高功率密度永磁同步電機組件，所述電機組件為電機與減速器一體化結構，充分利用空間，減小電機組件的重量；電機機殼為輻射狀，增加了散熱面積。所述減速器為行星斜齒輪減速器，在同等體積下可提高減速器的負載能力。所述電機與減速器一體化結構是指電機轉子的轉軸與行星斜齒輪減速器的太陽輪同軸安裝，行星斜齒輪減速器的太陽輪與電機組件輸出軸同軸安裝，電機組件輸出軸與外負載連接。電機轉子的轉軸上設有位置傳感器。所述電機組件的電機采用6極27槽繞組分布形式。電機為組裝式結構，采用徑向磁路結構。其中，電機定子由定子鐵芯和線圈組成；電機轉子主要由磁鋼、磁軛和轉軸組成。通過檢測位置傳感器的位置信號控制電機定子中三相繞組的導通順序產生磁場變化，驅動電機轉子和行星斜齒輪減速器運轉，帶動電機組件輸出軸和外接負載同步運行，實現電機組件的正常工作。本實用新型的優越功效在于:I)采用一體化結構可充分利用空間、減小電機組件重量；2)采用輻射狀機殼增加散熱面積，確保電機組件在高功率密度運行條件下的有效散熱，使整個組件可靠運行；3)采用行星斜齒輪減速器可以在同等體積下提高減速器的負載能力，使其工作更加平穩，沖擊、振動和噪聲更低，更加適宜高速高功率傳動；4)采用6極27槽的繞組設計，使永磁同步電機相反電勢和線反電勢都很好的趨近于正弦波，有利于實現電流正弦控制，提高系統的整體效率。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型電機組件機殼的正視圖；圖中標號說明I—電機組件輸出軸；2—機殼；3一行星斜齒輪減速器；4一電機定子；5—電機轉子；6—位置傳感器。
具體實施方式
請參閱附圖所示，對本實用新型作進一步的描述。如圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種臨近空間高功率密度永磁同步電機組件，所述電機組件為電機與減速器一體化結構，充分利用空間，減小電機組件的重量；電機機殼2為輻射狀，增加了散熱面積。所述減速器為行星斜齒輪減速器3，在同等體積下可提高減速器的負載能力。所述電機與減速器一體化結構是指電機轉子5的轉軸與行星斜齒輪減速器3的太陽輪同軸安裝，行星斜齒輪減速器3的太陽輪與電機組件輸出軸I同軸安裝，電機組件輸出軸I與外負載連接。電機轉子5 的轉軸上設有位置傳感器6。所述電機組件的電機采用6極27槽繞組分布形式。電機為組裝式結構，采用徑向磁路結構。其中，電機定子4由定子鐵芯和線圈組成；電機轉子5主要由磁鋼、磁軛和轉軸組成。通過檢測位置傳感器6的位置信號控制電機定子4中三相繞組的導通順序產生磁場變化，驅動電機轉子5和行星斜齒輪減速器3運轉，帶動電機組件輸出軸I和外接負載同步運行，實現電機組件的正常工作。主要技術參數如下:電機組件輸入功率30kw，電機極對數P=3，槽數為27，經過有限元及熱場仿真，該方案在有限體積下具有較大的輸出功率，同時組件整體運行效率在90%以上，完全滿足電機組件在鄰近空間稀薄大氣條件下的可靠運行要求。
權利要求1.一種臨近空間高功率密度永磁同步電機組件，其特征在于:所述電機組件為電機與減速器一體化結構，電機機殼為福射狀。
2.根據權利要求1所述的臨近空間高功率密度永磁同步電機組件，其特征在于:所述減速器為行星斜齒輪減速器。
3.根據權利要求1或2所述的臨近空間高功率密度永磁同步電機組件，其特征在于:所述電機與減速器一體化結構是指電機轉子的轉軸與行星斜齒輪減速器的太陽輪同軸安裝，行星斜齒輪減速器的太陽輪與電機組件輸出軸同軸安裝，電機組件輸出軸與外負載連接。
4.根據權利要求3所述的臨近空間高功率密度永磁同步電機組件，其特征在于:所述電機轉子的轉軸上設有位置傳感器。
5.根據權利要求1所述的臨近空間高功率密度永磁同步電機組件，其特征在于:所述電機組件的電機采用6極27槽繞組分布形式。
專利摘要本實用新型提供了一種臨近空間高功率密度永磁同步電機組件，所述電機組件為電機與減速器一體化結構，電機機殼為輻射狀，電機組件采用6極27槽繞組分布形式。本實用新型的優點是采用一體化結構充分利用空間、減小電機組件重量；采用輻射狀機殼增加散熱面積，整個組件運行可靠；采用行星斜齒輪減速器在同等體積下提高減速器的負載能力，工作更平穩；采用6極27槽的繞組設計，使永磁同步電機相反電勢和線反電勢都很好的趨近于正弦波，有利于實現電流正弦控制，提高系統的整體效率。
文檔編號H02K5/04GK203014574SQ20122069546
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者王真, 戴亮, 張東寧 申請人:中國電子科技集團公司第二十一研究所