(19)中华人民共和国国家知识产权局
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021888251.5
(22)申请日 2020.09.02
(73)专利权人 西北工业大学
地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号
(72)发明人 黄新春 陈玉春 刘鸽
(74)专利代理机构 兰州振华专利代理有限责任
公司 62102
代理人 张瑾
(51)Int.Cl.
H02K 5/173(2006.01)
H02K 5/20(2006.01)
H02K 5/22(2006.01)
H02K 1/27(2006.01)
F02C 7/275(2006.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型涉及微型涡喷发动机技术领域，
具体涉及一种用于微型涡喷发动机的高转速大
机后盖、电机线、电机定子线圈固定在电机外壳
内部，电机转子置于电机定子线圈中间的空腔
中，还包括第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承，第一
陶瓷轴承安装在所述电机前盖内侧的轴承安装
腔内，第二陶瓷轴承安装在所述电机后盖内侧的
轴承安装腔内；所述电机转子两端置于第一陶瓷
轴承和第二陶瓷轴承的轴承内圈以支撑电机转
子在电机定子线圈中间空腔中转动。本实用新型
转子工作转速能长时间保持在100000r/min的高
转速，并在高转速下进行1000W大功率发电，且能
在高温高转速工况下长时间使用，电机的使用寿
命长。权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 212588195 U 2021.02.23
C N 212588195
U
1.一种用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，包括电机外壳、电机前盖、电机后盖、电机线、电机定子线圈固定在电机外壳内部，电机转子置于电机定子线圈中间的空腔中，其特征在于，还包括第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承，第一陶瓷轴承安装在所述电机前盖内侧的轴承安装腔内，第二陶瓷轴承安装在所述电机后盖内侧的轴承安装腔内；所述电机转子两端置于第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承的轴承内圈以支撑电机转子在电机定子线圈中间空腔中转动。
2.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，其特征在于，在所述的电机前盖与电机后盖上均设置有至少一个散热通孔；从所述电机定子线圈中向外引出至少一根电机线，并从电机后盖上的孔中穿出。
3.如权利要求2所述的用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，其特征在于，所述的电机前盖和电机后盖均为圆盘状；所述的散热通孔分别在电机前盖和电机后盖上周向均布有3-10个。
4.如权利要求2所述的用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，其特征在于，所述的发电机为三相无刷电机，电机定子线圈中向外引出三根电机线。
5.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，其特征在于，所述电机前盖与电机外壳螺纹连接。
6.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，其特征在于，电机后盖通过后盖固定螺丝与电机外壳固定连接。
7.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，其特征在于，所述的第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承均是P4级前角接触陶瓷轴承。
8.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，其特征在于，所述的电机转子为耐高温180°的钕硼磁钢。
9.如权利要求1-8任一所述的用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，其特征在于，在所述的电机转子外表面缠绕包裹有至少一层凯夫拉纤维。
权 利 要 求 书1/1页CN 212588195 U
用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机
技术领域
[0001]本实用新型涉及微型涡喷发动机技术领域，具体涉及微型涡喷发动机的起发电机。
背景技术
[0002]微型涡喷发动机用于小型无人机、靶机或导弹等飞行器，在起动时由安装在发动机前端的起动电机带动转子部件转动至一定转速后，发动机喷油点火起动，起动成功后发动机转子部件与起动电机脱离。起动电机不具备发电功能，根据飞行器需要，可将起动电机替换为起发电机，在起动成功后由微型涡喷发动机转子部件带动起发电机进行发电，向飞行器提供一定功率的电能，减小电池载重，提高发动机效率。无刷电机具有无电刷火花、效率高、噪音低、寿命长等特点，先进的微型涡喷发动机大多采用无刷电机作为起发电机。[0003]现有技术中，用于微型涡喷发动机的无刷起发电机可承受转速低，发电功率小，同级别无刷起发电机中，最高转速不超过60000r/min，最大发电功率为300W，在微型涡轮发动机转子部件带动无刷起发电机旋转时，无刷起发电机无法承受微型涡喷发动机100000r/ min的转速，且无法满足发电功率≥1000W的要求。
发明内容
[0004]本实用新型的目的在于避免现有技术的缺陷而提供一种用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，包括电机外壳、电机前盖、电机后盖、电机线、电机定子线圈固定在电机外壳内部，电机转子置于电机定子线圈中间的空腔中，其特征在于，还包括第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承，第一陶瓷轴承安装在所述电机前盖内侧的轴承安装腔内，第二陶瓷轴承安装在所述电机后盖内侧的轴承安装腔内；所述电机转子两端置于第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承的轴承内圈以支撑电机转子在电机定子线圈中间空腔中转动。
[0006]进一步的，在所述的电机前盖与电机后盖上均设置有至少一个散热通孔；从所述电机定子线圈中向外引出至少一根电机线，并从电机后盖上的孔中穿出。
[0007]进一步的，所述的电机前盖和电机后盖均为圆盘状；所述的散热通孔分别在电机前盖和电机后盖上周向均布有3-10个。
[0008]进一步的，所述的发电机为三相无刷电机，电机定子线圈中向外引出三根电机线。[0009]进一步的，所述电机前盖与电机外壳螺纹连接。
[0010]进一步的，电机后盖通过后盖固定螺丝与电机外壳固定连接。
[0011]进一步的，所述的第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承均是P4级前角接触陶瓷轴承。[0012]进一步的，所述的电机转子为耐高温180°的钕硼磁钢。
[0013]进一步的，在所述的电机转子外表面缠绕包裹有至少一层凯夫拉纤维。[0014]本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的用于微型涡喷发动机的高转速大功
率无刷起发电机，采用耐高温180℃钕硼磁钢，凯夫拉纤维缠绕转子，转子工作转速能长时间保持在100000r/min的高转速，并在高转速下进行1000W大功率发电，功率密度高，使用P4级角接触高速陶瓷轴承，能在高温高转速工况下长时间使用，大大提高了电机的使用寿命。
附图说明
[0015]图1：为本实用新型的结构示意图；
[0016]图2：为本实用新型的左视结构示意图；
[0017]图3：是本实用新型的右视结构示意图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0019]实施例1，如图1、图2、图3所示，一种用于微型涡喷发动机的高转速大功率无刷起发电机，包括电机外壳3、电机前盖6、电机后盖2、电机线9、电机定子线圈4固定在电机外壳3内部，电机转子5置于电机定子线圈4中间的空腔中，还包括第一陶瓷轴承8和第二陶瓷轴承7，第一陶瓷轴承8安装在所述电机前盖6内侧的轴承安装腔内，第二陶瓷轴承7安装在所述电机后盖2内侧的轴承安装腔内；所述电机转子5两端置于第一陶瓷轴承8和第二陶瓷轴承7的轴承内圈以支撑电机转子5在电机定子线圈4中间空腔中转动。在所述的电机前盖6上设有三个第一散热通孔11，电机后盖2上设置有三个第二散热通孔10。从所述电机定子线圈4中向外引出至少一根电机线9，并从电机后盖2上的孔中穿出。所述电机前盖6与电机外壳3螺纹连接。电机后盖2通过后盖固定螺丝1与电机外壳3固定连接。所述的第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承均是P4级前角接触陶瓷轴承。所述的电机转子5为耐高温180°的钕硼磁钢。在所述的电机转子5外表面缠绕包裹有至少一层凯夫拉纤维。
[0020]当微型涡喷发动机起动时，所述无刷起发电机通过联轴器带动微型涡喷发动机转子部件同步旋转，当微型涡喷发动机点火起动成功后，转子部件转速提高，带动所述无刷起发电机进行发电。现有技术的微型涡喷发动机无刷起发电机在100000r/min高转速下发电数分钟即损坏，无法承受与微型涡喷发动机同等的转速，不能进行大功率发电。本实用新型电机转子5采用耐高温180°钕硼磁钢，并采用凯夫
拉纤维对其进行缠绕包裹，并将电子转子5两端轴承采用P4级角接触高速陶瓷轴承，可在高温高转速工况下，长时间使用，大大提高了电机使用寿命，从而也有效提高所述无刷起发电机可承受的转速。电机前盖6和电机后盖2设置多个散热通孔，在发动机工作过程中会有大量高速气流流经无刷起发电机，高速气流通过无刷起发电机前后盖的散热通孔可有效带走无刷起发电机所产生热量。实测所述无刷起发电机可以承受100000r/min的高转速，并在高转速下进行1000W大功率发电。[0021]实施例2：与实施例1相同，不同的是：所述的发电机为三相无刷电机，电机定子线4中向外引出三根电机线9。所述的电机前盖6和电机后盖2均为圆盘状；在所述的第一散热通孔11和第二散热通孔10分别在电机前盖6和电机后盖2上周向均布有3-10个。
[0022]以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
图1
图2
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