一种横向磁场对转无轴风机

本发明涉及风机，尤其是涉及一种横向磁场对转无轴风机。

背景技术：

1、风机是一种用于压缩和输送气体的机械，它有很多种类和用途。目前的风机分为有轴风机和无轴风机。传统风机通常采用轴式结构，其中扇叶通过轴和电机连接，这种风机设计的尺寸和外形受到限制，无法满足某些特殊应用场景的需求。为了克服上述问题，亟需一种无轴风机。

2、经过检索，中国发明专利公开号202121078203.4公开了一种无轴风机，包括外壳体，所述外壳体的内部设置有定子绕组，所述外壳体内转动连接有环形转子，所述环形转子内间隔设置有若干个叶片组，每一个叶片组由若干个扇叶组成，所述环形转子外侧设置有转子绕组，所述外壳体的下表面设置有安装支架，所述外壳体上设置有接线盒，所述环形转子上设置有承重轴承。该现有专利存在绕组空间受限、风机效率不高的问题。

3、如何实现体积小、效率高的无轴风机，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种横向磁场对转无轴风机。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的一个方面，提供了一种横向磁场对转无轴风机，该风机包括机壳和旋转环，所述风机还包括分布在旋转环两侧的轴承、定子铁心、分别嵌在定子铁心开口处的一对转子铁心、表贴在转子铁心轴向两侧的磁钢以及固定在旋转环的若干扇叶；

4、一对所述转子铁心的旋转方向相反实现对转，分别固定在一对所述的旋转环上；

5、所述定子铁心沿转子铁心的外圈环形排列；

6、所述轴承的外环与机壳连接，内环与旋转环连接；

7、所述定子铁心上缠绕有绕组产生横向磁场。

8、优选地，所述的转子铁心为环形转子；所述定子铁心与转子铁心使用相同类型的硅钢材料。

9、优选地，当风机处于驱动状态时，一对所述转子铁心分别拖动旋转环与扇叶转动，以径向连接。

10、优选地，所述轴承呈环形，用于固定旋转环的轴向位置，以及用于传递扇叶旋转产生的推力。

11、优选地，所述定子铁心包括多个定子铁心单元；连续三个所述定子铁心单元组成一组定子铁心单元组合，该定子铁心单元组合包括两个互相交叉布置的定子铁心单元和一个轴向布置的定子铁心单元。

12、更加优选地，所述定子铁心单元组合内三个定子铁心单元的相各不相同；三个所述绕组分别缠绕在一组定子铁心单元组合内三个定子铁心单元的定子铁心单元顶端，形成三相绕组。

13、更加优选地，相同相的所述绕组相互串联。

14、优选地，极性相反的所述磁钢沿圆周方向交替排列在转子铁心的轴向一侧。

15、优选地，所述定子铁心分别与磁钢和转子铁心之间留有设定的气隙。

16、优选地，所述绕组与磁钢所产生的主磁通所在平面与转子铁心的运动方向垂直；

17、所述绕组产生的磁通在定子铁心单元的轴向前端等效为n极，在定子铁心单元的轴向后端等效为s极，与转子铁心磁场相互作用，拖动转子铁心旋转。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、1)本发明的风机采用双转子实现对转，两个转子铁心的扇叶以相同的转速反向旋转，在一个转子铁心的扇叶旋转时产生涡流，另一个转子铁心的扇叶能够利用该涡流产生动力，提高气体的流通性，进一步提高风机的效率。

20、2)本发明的绕组通电后产生磁通，定子铁心单元的轴向两端等效n、s极磁铁，与转子铁心上的磁钢相互作用，拖动转子铁心旋转，形成旋转式磁场；轴承内圈与旋转环固定，外圈与机壳固定，中间采用滚珠，实现横向磁场对转无轴电机的无轴结构。

21、3)本发明集横向磁场电机和无轴电机的优点于一身，定子铁心单元顶端的集中式绕组绕线方式，绕线更加紧凑，具有结构简单、体积小、重量轻等优点，可用于低速、大功率、直接驱动的风机领域，特别是对需要保证体积小、重量轻、效率高的航空、航天等应用场合。

22、4)本发明中采用横向磁场电机，分组模块化的定子铁心和转子铁心设计独特且灵活多变，可以有效提高空间利用率的同时，旋转式磁场具有连续性，从而具有转矩脉动小的优势，电机可以更加稳定地运行。

技术特征：

1.一种横向磁场对转无轴风机，该风机包括机壳(1)和旋转环(3)，其特征在于，所述风机还包括分布在旋转环(3)两侧的轴承(2)、定子铁心(5)、分别嵌在定子铁心(5)开口处的一对转子铁心(6)、表贴在转子铁心(6)轴向两侧的磁钢(7)以及固定在旋转环(3)的若干扇叶(4)；

2.根据权利要求1所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，所述的转子铁心(6)为环形转子；所述定子铁心(5)与转子铁心(6)使用相同类型的硅钢材料。

3.根据权利要求1所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，当风机处于驱动状态时，一对所述转子铁心(6)分别拖动旋转环(3)与扇叶(4)转动，以径向连接。

4.根据权利要求1所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，所述轴承(2)呈环形，用于固定旋转环(3)的轴向位置，以及用于传递扇叶(4)旋转产生的推力。

5.根据权利要求1所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，所述定子铁心(5)包括多个定子铁心单元；连续三个所述定子铁心单元组成一组定子铁心单元组合，该定子铁心单元组合包括两个互相交叉布置的定子铁心单元和一个轴向布置的定子铁心单元。

6.根据权利要求5所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，所述定子铁心单元组合内三个定子铁心单元的相各不相同；三个所述绕组(8)分别缠绕在一组定子铁心单元组合内三个定子铁心单元的定子铁心单元顶端(51)，形成三相绕组。

7.根据权利要求6所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，相同相的所述绕组(8)相互串联。

8.根据权利要求1所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，极性相反的所述磁钢(7)沿圆周方向交替排列在转子铁心(6)的轴向一侧。

9.根据权利要求1所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，所述定子铁心(5)分别与磁钢(7)和转子铁心(6)之间留有设定的气隙。

10.根据权利要求1所述的一种横向磁场对转无轴风机，其特征在于，所述绕组(8)与磁钢(7)所产生的主磁通所在平面与转子铁心(6)的运动方向垂直；

技术总结本发明涉及一种横向磁场对转无轴风机，该风机包括机壳和旋转环，所述风机还包括分布在旋转环两侧的轴承、定子铁心、分别嵌在定子铁心开口处的一对转子铁心、表贴在转子铁心轴向两侧的磁钢以及固定在旋转环的若干扇叶；一对所述转子铁心的旋转方向相反实现对转，分别固定在一对所述的旋转环上；所述定子铁心沿转子铁心的外圈环形排列；所述轴承的外环与机壳连接，内环与旋转环连接；所述定子铁心上缠绕有绕组产生横向磁场。与现有技术相比，本发明具有体积小、重量轻、效率高和稳定性好等优点。技术研发人员：高瑾,杨思祺,刘乾响受保护的技术使用者：上海大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23