本發(fā)明涉及電機技術領域，具體地說，是涉及一種碟式內轉子無鐵芯電機。

背景技術：

隨著世界范圍內能源的日益匱乏，能源的有效利用越來越得到重視，而發(fā)電機和電動機是當代能源設備發(fā)展的重中之重，節(jié)能環(huán)保是急需解決的關鍵問題。異步電機、勵磁同步電機是目前最通用的電機，他們都是雙鐵損耗，銅損耗，實際效率只有60-70%，能耗比較高。永磁同步電機比上兩款電機效率和節(jié)能方面稍好一些，但還是不理想，具有銅損和鐵損雙損耗，還有很大的永磁磁阻，表面上看來是永磁體與鐵芯結構會比較節(jié)能，但是定子和轉子之間產(chǎn)生的永磁磁阻又將節(jié)能電力給損耗掉了，更不用說實現(xiàn)直驅了。無鐵芯電機的發(fā)展是目前最節(jié)能的電機技術,它的結構只有銅損耗。無鐵芯電機和以上其他電機相比較效率很高，但是目前應用較少，關鍵問題是電機的冷卻問題無法解決,阻礙著無鐵芯電機的應用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種碟式內轉子無鐵芯電機，解決了現(xiàn)有無鐵芯電機冷卻的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種碟式內轉子無鐵芯電機，所述電機包括內轉子組件和外定子組件，所述內轉子組件包括電機軸、套裝于所述電機軸上的碟形磁軛和安裝于碟形磁軛上的若干永磁體；所述外定子組件包括殼體和位于所述殼體內的碟形無鐵芯線圈，所述碟形無鐵芯線圈與所述永磁體相對；所述電機包括真空超導模塊，所述真空超導模塊與所述碟形無鐵芯線圈接觸，用于將所述碟形無鐵芯線圈產(chǎn)生的熱量導出。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，所述真空超導模塊包括超導管和位于所述超導管端部的聚熱包，所述超導管和聚熱包內灌注有超導液。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，所述殼體包括端蓋，所述端蓋內設置有水流通道，所述真空超導模塊與所述端蓋進行熱交換。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，所述聚熱包位于所述碟形無鐵芯線圈的外緣，所述聚熱包與所述水流通道的位置相對。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，所述殼體由端蓋和位于端蓋之間的若干環(huán)形中間接盤連接形成，所述中間接盤內具有水流通道，所述真空超導模塊與所述中間接盤進行熱交換。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，所述聚熱包位于所述碟形無鐵芯線圈的外緣，所述聚熱包與所述水流通道的位置相對。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，相鄰兩個中間接盤的水流通道通過連接管連通，所述端蓋的水流通道與相鄰的中間接盤的水流通道通過連接管連通。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，所述水流通道為ω型。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，所述電機包括液冷系統(tǒng)，所述液冷系統(tǒng)包括水流通道、控制器、溫度傳感器、冷媒循環(huán)泵、冷媒循環(huán)管路和散熱器；所述冷媒循環(huán)管路與所述水流通道連通，所述溫度傳感器用于檢測所述無鐵芯線圈的溫度并發(fā)送至所述控制器，所述控制器用于輸出控制信號至所述冷媒循環(huán)泵和散熱器。

如上所述的碟式內轉子無鐵芯電機，所述碟形磁軛上均設置有若干與所述電機軸同軸的轉子導磁環(huán)，所述導磁環(huán)的徑向上設置有若干導磁條，所述轉子導磁環(huán)和導磁條形成若干網(wǎng)格，所述永磁體位于所述碟形磁軛的網(wǎng)格內，且所述永磁體的磁極在同一徑向上相同在同一周向上交替分布；所述外定子組件包括定子導磁環(huán)，所述無鐵芯線圈繞制在所述定子導磁環(huán)上，所述定子導磁環(huán)與所述與轉子導磁環(huán)的位置相對。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明無鐵芯電機包括真空超導模塊，真空超導模塊與碟形無鐵芯線圈接觸，將碟形無鐵芯線圈產(chǎn)生的熱量導出，無鐵芯線圈的熱量瞬間傳遞給真空超導模塊,無鐵芯線圈的熱量只剩下很微小的熱量。因而，無鐵芯線圈的產(chǎn)生的熱量可被迅速降溫，散熱效率高，本發(fā)明的散熱方式能夠滿足無鐵芯線圈的散熱需求。

本發(fā)明電機大大縮小了體積,減少了重量,完全無磁阻、效率高、扭矩大、過載力強、體積小、重量輕。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比省去了100%的錫鋼片，省去了30-40%銅材，裝配無磁力干擾。在機械應用上，可以省去了齒輪箱結構，完全實現(xiàn)直驅。本發(fā)明大大簡化了機械結構，電機的效率提高到98%以上?？捎迷诤教?、船舶、潛艇、工業(yè)設備、新能源汽車、風力發(fā)電、溫差發(fā)電等領域。

結合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細描述后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施例1電機的剖視圖。

圖2為本發(fā)明具體實施例1電機的分解圖。

圖3為本發(fā)明具體實施例1無鐵芯線圈、真空超導模塊與中間接盤的部分剖視圖。

圖4為本發(fā)明具體實施例1無鐵芯線圈、真空超導模塊與中間接盤的分解圖。

圖5為本發(fā)明具體實施例1永磁體與轉子導磁環(huán)的示意圖。

圖6為本發(fā)明具體實施例1中間接盤與端蓋的示意圖。

圖7為本發(fā)明具體實施例1水流通道內的水流方向示意圖。

圖8為本發(fā)明具體實施例液冷系統(tǒng)的原理圖。

圖9為本發(fā)明具體實施例2電機的剖視圖。

圖10為本發(fā)明具體實施例2電機的分解圖。

圖11為本發(fā)明具體實施例2無鐵芯線圈與真空超導模塊的分解圖。

圖12為本發(fā)明具體實施例2永磁體與轉子導磁環(huán)的示意圖。

圖13為本發(fā)明具體實施例2端蓋的示意圖。

圖14為本發(fā)明具體實施例2水流通道內的水流方向示意圖。

圖15為本發(fā)明具體實施例3電機的剖視圖。

圖16為本發(fā)明具體實施例3電機的分解圖。

圖17為本發(fā)明具體實施例3電機的外形圖。

圖18為本發(fā)明具體實施例3中間接盤的部分剖視圖。

圖19為本發(fā)明具體實施例3水流通道內水流方向示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細地描述。

如圖1-2所示，本實施例提出了一種碟式雙氣隙內轉子無鐵芯電機，電機包括外定子組件和內轉子組件。所謂的內轉子，是指外定子組件的殼體是固定位置，整個外定子組件處于固定位置，內轉子組件的電機軸是可以轉動的，整個內轉子組件是可以轉動的。

內轉子組件包括電機軸101、安裝于電機軸101上的至少一對碟形磁軛102和安裝于成對對碟形磁軛相對面上的若干永磁體103。本實施例包括套裝于電機軸101上5個碟形磁軛102，相鄰兩個碟形磁軛102形成一對，5個碟形磁軛102依次安裝在電機軸101上，形成4對，每對碟形磁軛102的相對面上均安裝有若干永磁體103，且每對碟形磁軛102的相對面上永磁體103中，n極與s極相對，s極與n極相對。并且，同一磁軛102上的永磁體103的磁極在同一徑向上相同，即在同一徑向上均為n極或均為s極，在同一周向上n極和s極交替分布。

外定子組件包括殼體201和位于殼體201內的至少一個碟形無鐵芯線圈202。碟形無鐵芯線圈202的個數(shù)與碟形磁軛102的對數(shù)相同。其中，碟形無鐵芯線圈202安裝于殼體201上，一對碟形磁軛102相對面的永磁體103之間設置有一個碟形無鐵芯線圈202。

一個碟形無鐵芯線圈202與兩個碟形磁軛102上的永磁體103相對，一個碟形無鐵芯線圈202與兩個碟形磁軛102和其上的永磁體103組成一組結構的發(fā)電或電動模塊，一個電機可包括多組發(fā)電或電動模塊。

殼體201與電機軸101之間通過軸承3連接，殼體201和電機軸101之間通過軸承3實現(xiàn)相對轉動。殼體201和無鐵芯線圈202同步與電機軸101發(fā)生相對轉動，也即永磁體103與無鐵芯線圈202相對轉動時，無鐵芯線圈202做切割磁感線運動產(chǎn)生電流，此時，電機為發(fā)電機。當無鐵芯線圈202通電時，定子組件產(chǎn)生的電磁場與轉子組件的永磁體103發(fā)生相互作用力，驅動電機軸101與殼體201發(fā)生相對轉動，此時，電機為電動機。電機包括旋轉變壓器9，旋轉變壓器9的轉軸固定連接在電機軸101上，用于檢測轉子組件和定子組件相對應的角度。

殼體201為金屬材質，有屏蔽磁場的作用，防止磁場外漏。

本實施例的碟形無鐵芯線圈202是由實心導線繞制而成，實心導線可以為現(xiàn)有的普通導線。為了實現(xiàn)電機的冷卻，如圖3、4所示，本實施例的電機包括真空超導模塊5，真空超導模塊5形成圓環(huán)形并與無鐵芯線圈104接觸，以吸收無鐵芯線圈104產(chǎn)生的熱量并導出。

具體的，真空超導模塊5包括超導管51和位于超導管51端部的聚熱包52，超導管51和聚熱包52內灌注有超導液。超導管51和聚熱包52經(jīng)模具壓型抽出真空并灌注超導液。聚熱包52位于超導管51的一端或兩端，超導管51s形彎折并呈圓環(huán)形，聚熱包52位于圓環(huán)形超導管51的外緣。當電機在運行時，無鐵芯線圈104有大電流通過時，產(chǎn)生的熱量傳遞給真空超導模塊5的超導管51，超導管51的超導液瞬間膨脹反應，熱量導給聚熱包52。本實施例中，一個真空超導模塊5夾持在兩個無鐵芯線圈104之間。

當電機只有一對磁軛102時，殼體201可以由兩個端蓋2011拼接形成。

本實施例中，殼體201由端蓋2011和位于端蓋2011之間的若干環(huán)形中間接盤2012連接形成。端蓋2011和與其相鄰的中間接盤2012之間形成用于安裝無鐵芯線圈的安裝凹槽4，相鄰兩個中間接盤2012之間形成用于安裝無鐵芯線圈的安裝凹槽4。端蓋2011具有筒形部和碟形部，筒形部和碟形部的截面為l形；中間接盤2012具有筒形部和碟形部，筒形部和碟形部的截面為t形。

為了對聚熱包52的熱量進行快速散熱，如圖1、3、4所示，本實施例端蓋2011內設置有水流通道2013，真空超導模塊5與端蓋2011進行熱交換。優(yōu)選的，水流通道2013為ω型，聚熱包52位于無鐵芯線圈202的外緣，聚熱包52位于安裝凹槽4內，水流通道2013位于l型的拐角處，水流通道2013的位置與聚熱包52的位置相對，以利于聚熱包52的散熱。中間接盤2012內也設置有水流通道2013，真空超導模塊與中間接盤2012進行熱交換。優(yōu)選的，水流通道2013為ω型，聚熱包52位于無鐵芯線圈202的外緣，聚熱包52位于安裝凹槽4內，水流通道2013位于t型的|處，水流通道2013的位置與聚熱包52的位置相對，以利于聚熱包52的散熱。其中，與中間接盤2012相鄰的無鐵芯線圈202的聚熱包52通過中間接盤2012上的水流通道2013進行散熱，與端蓋2011相鄰的無鐵芯線圈202的聚熱包52通過端蓋2011和與其相鄰的中間接盤2012的水流通道2013進行散熱。

因而，聚熱包52的熱量迅速傳遞至水流通道2013，熱量被水流通道2013內的冷卻液循環(huán)導出。

為了便于實現(xiàn)冷卻液的循環(huán)流動，如圖6所示，相鄰兩個中間接盤2012的水流通道2013通過連接管2014連通，端蓋2011的水流通道2013與相鄰的中間接盤2012的水流通道2013通過連接管2014連通。如圖7所示，為殼體201內的水流方向示意圖。

如圖6所示，端蓋2011上連接有與水流通道2013連通的進水管61和出水管62。

如圖8所示，本實施例的電機包括液冷系統(tǒng)，液冷系統(tǒng)包括水流通道2013、控制器、溫度傳感器、冷媒循環(huán)泵，冷媒循環(huán)管路和散熱器；冷媒循環(huán)管路與端蓋2011的進水管61和出水管62相接，冷媒循環(huán)泵和散熱器位于冷媒循環(huán)管路上。溫度傳感器用于檢測無鐵芯線圈的溫度并發(fā)送至控制器，控制器用于輸出控制信號至冷媒循環(huán)泵和散熱器。在溫度傳感器檢測無鐵芯線圈的溫度高于設定溫度時，控制器控制冷媒循環(huán)泵和散熱器工作，以快速降低無鐵芯線圈的溫度，在溫度傳感器檢測無鐵芯線圈的溫度低于設定溫度時，說明無鐵芯線圈產(chǎn)生的熱量不多，此時，控制器控制冷媒循環(huán)泵和散熱器停止工作。優(yōu)選在冷媒循環(huán)管路上連接有用于儲藏冷媒的儲液罐。

為了提高電機效率，本實施例對永磁體103的安裝方式和無鐵芯線圈202的安裝方式進行了改進：

如圖1、2、5所示，碟形磁軛102呈碟形，采用高導磁金屬材料加工而成，碟形磁軛102的表面設置有多個轉子導磁環(huán)定位槽，在碟形磁軛102上設置有若干與電機軸101同軸的轉子導磁環(huán)104，轉子導磁環(huán)104安裝于導磁環(huán)定位槽，轉子導磁環(huán)104的材質為金屬。轉子導磁環(huán)104的徑向上設置有若干導磁條105，轉子導磁環(huán)104和導磁條105形成若干網(wǎng)格，永磁體103位于網(wǎng)格內，且永磁體103的磁極在同一徑向上相同，即在同一徑向上均為n極或均為s極，在同一周向上n極和s極交替分布。

轉子導磁環(huán)104、導磁條105和永磁體103貼裝于磁軛102上，具體的，轉子導磁環(huán)104、導磁條105和永磁體103可通過高分子材料粘貼于磁軛102上，導磁條105壓裝在永磁體103和轉子導磁環(huán)104上，導磁條105通過螺釘固定在磁軛102上。轉子導磁環(huán)104、導磁條105和永磁體103的安裝方式為：先在磁軛102上安裝一圈永磁體103，再貼裝一個與永磁體103鄰接的轉子導磁環(huán)104，再安裝導磁條105，將永磁體103和轉子導磁環(huán)104壓裝在磁軛102上；再繼續(xù)貼裝永磁體103、轉子導磁環(huán)104、導磁條105，依次循環(huán)，安裝完成后，再用高分子材料澆鑄。

內轉子組件由磁軛102、轉子導磁環(huán)104、永磁體103、導磁條105和高分子材料組成。相鄰永磁體103之間被轉子導磁環(huán)104和導磁條105隔開，具體的，n極和s極之間通過導磁條105隔開，n極和n極之間或者s極和s極之間通過轉子導磁環(huán)104隔開。相鄰的同性n極和n極永磁體103之間，相鄰的同性s極和s極之間都有轉子導磁環(huán)104相隔，這樣，既能使n極和n極，s極和s極之間的排斥變?yōu)槲?，又能夠將排斥的磁場導岀，導出后提高了永磁體204軸向磁通量。相鄰的異性n極和s極之間，設有導磁條105，導磁條105使n極和s極之間的極性清楚分隔又起到固定作用，轉子導磁環(huán)104和導磁條105形成導磁網(wǎng)格。

本實施例內轉子組件由于采用導磁網(wǎng)格，使每對磁極的磁力線形成焦點，對準并穿透外定子組件的導磁網(wǎng)格，使一對磁軛相對面上的永磁體n極和永磁體的s極形成磁回路，永磁體s極和永磁體n極形成磁回路，成為永磁體獨立的組合式導磁網(wǎng)結構高導磁轉子。使每對磁極的磁通量比其他永磁電機的轉子磁通量提高很多，極大降低了材料成本。

轉子導磁環(huán)104采用金屬材質，導磁條105采用合金材質，永磁體103為稀土釹鐵硼、釤鈷永磁、鋁鎳鈷永磁體或鐵氧永磁體，永磁體103可以為長方體或長瓦形形狀或梯形。

如圖3、4所示，外定子組件包括與磁軛上的轉子導磁環(huán)104對應的定子導磁環(huán)203，定子導磁環(huán)203的數(shù)量與磁軛102的轉子導磁環(huán)104的數(shù)量相同，定子導磁環(huán)203的位置和磁軛102的轉子導磁環(huán)104的位置相對應。定子導磁環(huán)203為非鐵合金材料。具體的，導線繞制在定子導磁環(huán)203上并澆鑄高分子材料后形成無鐵芯線圈202。

外定子組件是由無鐵芯線圈202、定子導磁環(huán)203、真空超導模塊5、高分子材料等組成。每個磁極由定子導磁環(huán)203、導線相連形成，稱為導磁網(wǎng)格。內轉子組件的導磁網(wǎng)格的每格與外定子組件導磁網(wǎng)格的每格具有準確的定位。內轉子組件的每組導磁網(wǎng)格的磁極n、s極之間與外定子組件導磁網(wǎng)格在軸向上相對應的s、n極的關系是很準確的。發(fā)電時，轉子轉動與定子切割磁力線，定子繞組產(chǎn)生感應電動勢輸出感應電流。電動時，通過旋轉變壓器感應到轉子導磁網(wǎng)格與定子導磁網(wǎng)格中的每對磁極的準確位置發(fā)給指令給電機控制器，從而控制轉子旋轉。

本實施例的導磁網(wǎng)格，進一步優(yōu)化了磁場結構，用永磁體重量可大大減少，在同功率下與其他永磁體結構的無鐵芯電機相比，永磁體用量只有一半，極大的降低了電機的制造成本。

本實施例定子組件沒有采用鐵質材料，在定子組件上沒有永磁體103可以直接吸合的位置，只有雙轉子相對應的n極和s極吸合，穿透夾在雙轉子中間的定子導磁網(wǎng)格，使通過定子上的導磁網(wǎng)格產(chǎn)生更大的磁場，磁阻為零，沒有多余的損耗，只有定子繞組本身的銅損而已，能夠發(fā)揮更大的做功效率。

當然，多個無鐵芯電機的電機軸依次連接，可形成組合式無鐵芯電機，可以提高輸出動力或者發(fā)電量。

實施例2

如圖9-12所示，本實施例提出了一種碟式單氣隙內轉子無鐵芯電機，電機包括外定子組件和內轉子組件。所謂的內轉子，是指外定子組件的殼體是固定位置，整個外定子組件處于固定位置，內轉子組件的電機軸是可以轉動的，整個內轉子組件是可以轉動的。

內轉子組件包括電機軸101、碟形磁軛102和永磁體103。碟形磁軛102至少一個，本實施例包括套裝于電機軸101上1個碟形磁軛102，碟形磁軛102與無鐵芯線圈202的相對面上均安裝有若干永磁體103，并且，磁軛102上的永磁體103的磁極在同一徑向上相同，即在同一徑向上均為n極或均為s極，在同一周向上n極和s極交替分布。

外定子組件包括殼體201和位于殼體201內的至少一個碟形無鐵芯線圈202，碟形無鐵芯線圈202的數(shù)量與碟形磁軛102的數(shù)量相同且二者一一對應。本實施例中，碟形無鐵芯線圈202設置有一個。其中，碟形無鐵芯線圈202安裝于殼體201上，碟形無鐵芯線圈202與磁軛102安裝永磁體103的面相對，碟形無鐵芯線圈202與碟形磁軛102上的永磁體103相對。

一個碟形無鐵芯線圈202與一個碟形磁軛102上的永磁體103相對，一個碟形無鐵芯線圈202與一個碟形磁軛102和其上的永磁體103組成一組結構的發(fā)電或電動模塊，一個電機可包括多組發(fā)電或電動模塊。

殼體201與電機軸101之間通過軸承3連接，殼體201和電機軸101之間通過軸承3實現(xiàn)相對轉動。殼體201和無鐵芯線圈202同步與電機軸101發(fā)生相對轉動，也即永磁體103與無鐵芯線圈202相對轉動時，無鐵芯線圈202做切割磁感線運動產(chǎn)生電流，此時，電機為發(fā)電機。當無鐵芯線圈202通電時，定子組件產(chǎn)生的電磁場與轉子組件的永磁體103發(fā)生相互作用力，驅動電機軸101與殼體201發(fā)生相對轉動，此時，電機為電動機。電機包括旋轉變壓器9，旋轉變壓器9的轉軸固定連接在電機軸101上，用于檢測轉子組件和定子組件相對應的角度。

殼體201為金屬材質，有屏蔽磁場的作用，防止磁場外漏。

為了實現(xiàn)電機的冷卻，本實施例的真空超導模塊與實施例1相同，此處不再贅述。

本實施例中，殼體201由兩個端蓋2011拼接形成。端蓋2011具有筒形部和碟形部，筒形部和碟形部的截面為l形。

為了對聚熱包52的熱量進行快速散熱，如圖9、10、13所示，本實施例端蓋2011內設置有水流通道2013，真空超導模塊與端蓋2011進行熱交換。優(yōu)選的，水流通道2013為ω型，聚熱包52位于無鐵芯線圈202的外緣，水流通道2013位于l型的拐角處，水流通道2013的位置與聚熱包52的位置相對，以利于聚熱包52的散熱。因而，聚熱包52的熱量迅速傳遞至水流通道2013，熱量被水流通道2013內的冷卻液循環(huán)導出。如圖14所示，為殼體201內的水流方向示意圖。

如圖13所示，端蓋2011上連接有與水流通道2013連通的進水管61和出水管62。

如圖8所示，本實施例的液冷系統(tǒng)與實施例1相同，此處不再贅述。

為了提高電機效率，本實施例對永磁體103的安裝方式和無鐵芯線圈202的安裝方式進行了改進：

如圖9、10、12所示，碟形磁軛102呈碟形，采用高導磁金屬材料加工而成，碟形磁軛102的表面設置有多個轉子導磁環(huán)定位槽，在碟形磁軛102上設置有若干與電機軸101同軸的轉子導磁環(huán)104，轉子導磁環(huán)104安裝于導磁環(huán)定位槽，轉子導磁環(huán)104的材質為金屬。轉子導磁環(huán)104的徑向上設置有若干導磁條105，轉子導磁環(huán)104和導磁條105形成若干網(wǎng)格，永磁體103位于網(wǎng)格內，且永磁體103的磁極在同一徑向上相同，即在同一徑向上均為n極或均為s極，在同一周向上n極和s極交替分布。

轉子導磁環(huán)104、導磁條105和永磁體103貼裝于磁軛102上，具體的，轉子導磁環(huán)104、導磁條105和永磁體103可通過高分子材料粘貼于磁軛102上，導磁條105壓裝在永磁體103和轉子導磁環(huán)104上，導磁條105通過螺釘固定在磁軛102上。轉子導磁環(huán)104、導磁條105和永磁體103的安裝方式為：先在磁軛102上安裝一圈永磁體103，再貼裝一個與永磁體103鄰接的轉子導磁環(huán)104，再安裝導磁條105，將永磁體103和轉子導磁環(huán)104壓裝在磁軛102上；再繼續(xù)貼裝永磁體103、轉子導磁環(huán)104、導磁條105，依次循環(huán)，安裝完成后，再用高分子材料澆鑄。

內轉子組件由磁軛102、轉子導磁環(huán)104、永磁體103、導磁條105和高分子材料組成。相鄰永磁體103之間被轉子導磁環(huán)104和導磁條105隔開，具體的，n極和s極之間通過導磁條105隔開，n極和n極之間或者s極和s極之間通過轉子導磁環(huán)104隔開。相鄰的同性n極和n極永磁體103之間，相鄰的同性s極和s極之間都有轉子導磁環(huán)104相隔，這樣，既能使n極和n極，s極和s極之間的排斥變?yōu)槲希帜軌驅⑴懦獾拇艌鰧?，導出后提高了永磁體204軸向磁通量。相鄰的異性n極和s極之間，設有導磁條105，導磁條105使n極和s極之間的極性清楚分隔又起到固定作用，轉子導磁環(huán)104和導磁條105形成導磁網(wǎng)格。

本實施例內轉子組件的導磁網(wǎng)格，使每組磁極的磁力線形成焦點，對準并穿透外定子組件的導磁網(wǎng)格，成為組合式獨立永磁高導磁轉子。使每組磁極的磁通量比其他永磁電機的轉子磁通量提高很多，極大降低了材料成本。

轉子導磁環(huán)104采用金屬材質，導磁條105采用合金材質，永磁體103為稀土釹鐵硼、釤鈷永磁、鋁鎳鈷永磁體或鐵氧永磁體，永磁體103可以為長方體或長瓦形形狀或梯形。

如圖11所示，外定子組件包括與磁軛上的轉子導磁環(huán)104對應的定子導磁環(huán)203，定子導磁環(huán)203的數(shù)量與磁軛102的轉子導磁環(huán)104的數(shù)量相同，定子導磁環(huán)203的位置和磁軛102的轉子導磁環(huán)104的位置相對應。定子導磁環(huán)203為非鐵合金材料。具體的，導線繞制在定子導磁環(huán)203上并澆鑄高分子材料后形成無鐵芯線圈202。

外定子組件是由無鐵芯線圈202、定子導磁環(huán)203、真空超導模塊5、高分子材料等組成。每個磁極由定子導磁環(huán)203、導線相連形成，稱為導磁網(wǎng)格。內轉子組件的導磁網(wǎng)格的每格與外定子組件導磁網(wǎng)格的每格具有準確的定位。內轉子組件的每組導磁網(wǎng)格的磁極n、s極之間與外定子組件導磁網(wǎng)格在軸向上相對應的s、n極的關系是很準確的。發(fā)電時，轉子轉動與定子切割磁力線，定子繞組產(chǎn)生感應電動勢輸出感應電流。電動時，通過旋轉變壓器感應到轉子導磁網(wǎng)格與定子導磁網(wǎng)格中的每對磁極的準確位置發(fā)給指令給電機控制器，從而控制轉子旋轉。

本實施例的導磁網(wǎng)格，進一步優(yōu)化了磁場結構，用永磁體重量可大大減少，在同功率下與其他永磁體結構的無鐵芯電機相比，永磁體用量只有一半，極大的降低了電機的制造成本。

本實施例的導磁網(wǎng)格，進一步優(yōu)化了磁場結構，用永磁體重量可大大減少，在同功率下與其他永磁體結構的無鐵芯電機相比，永磁體用量只有一半，極大的降低了電機的制造成本。

本實施例定子組件沒有采用鐵質材料，在定子組件上沒有永磁體103可以直接吸合的位置，磁力線穿透定子導磁網(wǎng)格，使通過定子上的導磁網(wǎng)格產(chǎn)生更大的磁場，磁阻為零，沒有多余的損耗，只有定子繞組本身的銅損而已，能夠發(fā)揮更大的做功效率。

當然，多個本實施例無鐵芯電機的電機軸依次連接，可形成組合式無鐵芯電機，可以提高輸出動力或者發(fā)電量。

實施例3

如圖15-18所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于，本實施例的電機包括兩個磁軛102和兩個無鐵芯線圈202，一個磁軛102和一個無鐵芯線圈202為一組，每個磁軛102上均設置有與無鐵芯線圈202相對的永磁體103。殼體由端蓋2011和位于端蓋2011之間的若干環(huán)形中間接盤2012連接形成，本實施例的殼體由兩個端蓋2011和一個中間接盤2012拼接形成，端蓋2011具有筒形部和碟形部，筒形部和碟形部的截面為l形。中間接盤2012位于兩組之間。

中間接盤2012內也設置有水流通道2013，中間接盤2012具有筒形部和碟形部，筒形部和碟形部的截面為t形，中間接盤2012的“一”和“1”內均有水流通道，且“一”和“1”內的水流通道連通。真空超導模塊與中間接盤2012進行熱交換。優(yōu)選的，水流通道2013為ω型，聚熱包52位于無鐵芯線圈202的外緣，水流通道2013的位置與聚熱包52的位置相對，以利于聚熱包52的散熱。其中，與中間接盤2012相鄰的無鐵芯線圈202的聚熱包52通過中間接盤2012上的水流通道2013進行散熱，與端蓋2011相鄰的無鐵芯線圈202的聚熱包52通過端蓋2011和與其相鄰的中間接盤2012的水流通道2013進行散熱。無鐵芯線圈202的熱量通過“1”內的水流通道進行散熱，提高散熱效率。

因而，無鐵芯線圈202的熱量迅速傳遞至水流通道2013，熱量被水流通道2013內的冷卻液循環(huán)導出。

如圖19所示，為殼體201內的水流方向示意圖。

本實施例的其它部件的實現(xiàn)方式與實施例二類似，不再贅述。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。