本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著世界范圍內(nèi)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(jī)和電動機(jī)是當(dāng)代能源設(shè)備發(fā)展的重中之重，節(jié)能環(huán)保是急需解決的關(guān)鍵問題。異步電機(jī)、勵磁同步電機(jī)是目前最通用的電機(jī)，他們都是雙鐵損耗，銅損耗，實(shí)際效率只有60-70%，能耗比較高。永磁同步電機(jī)比上兩款電機(jī)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(jié)構(gòu)會比較節(jié)能，但是定子和轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)直驅(qū)了。無鐵芯電機(jī)的發(fā)展是目前最節(jié)能的電機(jī)技術(shù),它的結(jié)構(gòu)只有銅損耗。無鐵芯電機(jī)和以上其他電機(jī)相比較效率很高，但是目前應(yīng)用較少，關(guān)鍵問題是電機(jī)的冷卻問題無法解決,阻礙著無鐵芯電機(jī)的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，解決了現(xiàn)有無鐵芯電機(jī)冷卻的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述電機(jī)包括外轉(zhuǎn)子組件和內(nèi)定子組件，所述外轉(zhuǎn)子組件包括電機(jī)殼體、位于所述電機(jī)殼體內(nèi)的筒形磁軛和安裝于所述磁軛上的若干永磁體；所述內(nèi)定子組件包括電機(jī)軸和筒形無鐵芯線圈；所述電機(jī)包括真空超導(dǎo)模塊，所述真空超導(dǎo)模塊與所述筒形無鐵芯線圈接觸，用于將所述筒形無鐵芯線圈產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述真空超導(dǎo)模塊包括超導(dǎo)管和位于所述超導(dǎo)管端部的聚熱包，所述超導(dǎo)管和聚熱包內(nèi)灌注有超導(dǎo)液。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述電機(jī)包括套裝于所述電機(jī)軸上的冷卻水道，所述真空超導(dǎo)模塊與所述冷卻水道進(jìn)行熱交換。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述冷卻水道為筒形，所述冷卻水道內(nèi)有水流通道，所述冷卻水道上連接有與所述水流通道連通的進(jìn)水管和出水管。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述電機(jī)軸具有中空腔體，所述冷卻水道套裝于所述電機(jī)軸的外壁上，所述電機(jī)軸上開設(shè)有通孔，所述進(jìn)水管和出水管穿過所述通孔后通過所述中空腔體引出。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述電機(jī)包括導(dǎo)熱盤，所述導(dǎo)熱盤與所述真空超導(dǎo)模塊和所述冷卻水道接觸。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述導(dǎo)熱盤包覆所述聚熱包。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述電機(jī)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。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述磁軛上設(shè)置有若干與所述電機(jī)軸同軸的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)，所述導(dǎo)磁環(huán)的軸向上設(shè)置有若干導(dǎo)磁條，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)和導(dǎo)磁條形成若干網(wǎng)格，所述永磁體位于所述網(wǎng)格內(nèi)，且所述永磁體的磁極在同一軸線上相同在周向上交替分布；所述內(nèi)定子組件包括無鐵芯線圈和與所述磁軛上的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)對應(yīng)的定子導(dǎo)磁環(huán)，所述無鐵芯線圈繞制在所述定子導(dǎo)磁環(huán)上。

如上所述的筒式外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，所述外轉(zhuǎn)子組件包括電機(jī)殼體、位于所述電機(jī)殼體內(nèi)的外層筒形磁軛、內(nèi)層筒形磁軛和安裝于所述外層筒形磁軛上的若干外層永磁體、安裝于內(nèi)層筒形磁軛上的若干內(nèi)層永磁體；所述內(nèi)定子組件包括電機(jī)軸和筒形無鐵芯線圈，所述筒形無鐵芯線圈位于所述外層永磁體和內(nèi)層永磁體之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明無鐵芯電機(jī)包括真空超導(dǎo)模塊，真空超導(dǎo)模塊與筒形無鐵芯線圈接觸，將筒形無鐵芯線圈產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出，無鐵芯線圈的熱量瞬間傳遞給真空超導(dǎo)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(jī)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(qiáng)、體積小、重量輕。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)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(jī)械應(yīng)用上，可以省去了齒輪箱結(jié)構(gòu)，完全實(shí)現(xiàn)直驅(qū)。本發(fā)明大大簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，電機(jī)的效率提高到98%以上。可用在航天、船舶、潛艇、工業(yè)設(shè)備、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電、溫差發(fā)電等領(lǐng)域。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例電機(jī)的剖視圖。

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例電機(jī)的分解圖。

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例冷卻水道部分剖視圖。

圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例永磁體與磁軛部分的示意圖。

圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例繞組與導(dǎo)熱盤分解示意圖。

圖6為本發(fā)明具體實(shí)施例線圈與真空超導(dǎo)模塊的示意圖。

圖7為本發(fā)明具體實(shí)施例線圈與真空超導(dǎo)模塊的分解圖。

圖8為本發(fā)明具體實(shí)施例液冷系統(tǒng)的原理圖。

圖9為本發(fā)明具體實(shí)施例水流通道內(nèi)水流方向的示意圖。

圖10為本發(fā)明另一具體實(shí)施例電機(jī)的剖視圖。

圖11為本發(fā)明另一具體實(shí)施例水流通道內(nèi)水流方向的示意圖。

圖12為本發(fā)明另一具體是實(shí)施例定子繞組的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地描述。

實(shí)施例一

如圖1-2所示，本實(shí)施例提出了一種筒式單氣隙外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，本實(shí)施例以電機(jī)為輪轂電機(jī)為例進(jìn)行說明，電機(jī)包括內(nèi)定子組件和外轉(zhuǎn)子組件。

內(nèi)定子組件包括電機(jī)軸101和依次套裝于電機(jī)軸101上的筒形冷卻水道102、筒形非鐵導(dǎo)磁件103、筒形真空超導(dǎo)模塊108和筒形無鐵芯線圈104。真空超導(dǎo)模塊108與筒形無鐵芯線圈104接觸，將筒形無鐵芯線圈104產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出。

外轉(zhuǎn)子組件包括電機(jī)殼體201、位于電機(jī)殼體201兩端的端蓋8、位于電機(jī)殼體201內(nèi)的筒形磁軛202和安裝于磁軛202上的若干永磁體203。

電機(jī)殼體201與端蓋8固定連接，端蓋8和電機(jī)軸101之間通過軸承3連接，電機(jī)殼體201和電機(jī)軸101之間通過軸承3實(shí)現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動。電機(jī)殼體201、筒形磁軛202和永磁體203同步繞電機(jī)軸101轉(zhuǎn)動，也即永磁體203繞無鐵芯線圈104轉(zhuǎn)動時，無鐵芯線圈104做切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生電流，此時，電機(jī)為發(fā)電機(jī)。當(dāng)無鐵芯線圈104通電時，無鐵芯線圈104產(chǎn)生的電磁場與永磁體203發(fā)生相互作用力，驅(qū)動電機(jī)軸101與電機(jī)殼體201發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，此時，電機(jī)為電動機(jī)。電機(jī)包括旋轉(zhuǎn)變壓器9，旋轉(zhuǎn)變壓器9的轉(zhuǎn)軸固定連接在端蓋8上，用于檢測轉(zhuǎn)子組件和定子組件相對應(yīng)的角度。

電機(jī)殼體201為金屬材質(zhì)，有屏蔽磁場的作用，防止磁場外漏。

本實(shí)施例的電機(jī)軸101安裝于汽車懸掛系統(tǒng)上，電機(jī)殼體201安裝于汽車輪轂上41上，輪轂41上安裝有輪胎42。電機(jī)包括剎車裝置10和安裝連接板11，電機(jī)通過安裝連接板11安裝至汽車懸掛系統(tǒng)上。

本實(shí)施例的無鐵芯線圈104由實(shí)心導(dǎo)線繞制而成，實(shí)心導(dǎo)線可以為現(xiàn)有的普通導(dǎo)線。為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)的冷卻，如圖6、7所示，本實(shí)施例的真空超導(dǎo)模塊108形成筒形并與無鐵芯線圈104接觸，以吸收無鐵芯線圈104產(chǎn)生的熱量并導(dǎo)出。

具體的，真空超導(dǎo)模塊108包括超導(dǎo)管1081和位于超導(dǎo)管1081端部的聚熱包1082，超導(dǎo)管1081和聚熱包1082內(nèi)灌注有超導(dǎo)液。超導(dǎo)管1081和聚熱包1082經(jīng)模具壓型抽出真空并灌注超導(dǎo)液。聚熱包1082位于超導(dǎo)管1081的一端或兩端，當(dāng)電機(jī)在運(yùn)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(dǎo)模塊108的超導(dǎo)管1081，超導(dǎo)管1081的超導(dǎo)液瞬間膨脹反應(yīng)，熱量導(dǎo)給聚熱包1082。

為了對聚熱包1082的熱量進(jìn)行快速散熱，本實(shí)施例的電機(jī)包括安裝于電機(jī)軸上的筒形冷卻水道102，真空超導(dǎo)模塊與冷卻水道102進(jìn)行熱交換。具體的，如圖3所示，冷卻水道102為筒形，冷卻水道102內(nèi)有s型的水流通道，冷卻水道102上連接有與水流通道連通的進(jìn)水管61和出水管62。如圖9所示，為冷卻水道102內(nèi)的水流方向示意圖。

如圖1所示，本實(shí)施例的電機(jī)軸101具有中空腔體105，冷卻水道102套裝于電機(jī)軸101的外壁上，電機(jī)軸101上開設(shè)有通孔106，進(jìn)水管61和出水管62穿過通孔106后通過中空腔體105引出。

為了進(jìn)一步加快熱量傳遞，電機(jī)包括導(dǎo)熱盤7，導(dǎo)熱盤7套裝在電機(jī)軸101上，導(dǎo)熱盤7與真空超導(dǎo)模塊和冷卻水道102接觸。優(yōu)選的，如圖5所示，導(dǎo)熱盤7包覆聚熱包1082，以加快與聚熱包1082的熱量傳遞。因而，聚熱包1082的熱量通過導(dǎo)熱盤7迅速傳遞至冷卻水道102上，由冷卻水道102內(nèi)的冷卻液循環(huán)導(dǎo)出。當(dāng)電機(jī)在運(yùn)行時，無鐵芯線圈104有大電流通過時，產(chǎn)生的熱量會傳導(dǎo)至真空超導(dǎo)模塊108上，真空超導(dǎo)模塊108的超導(dǎo)管1081立即膨脹反應(yīng)，熱量導(dǎo)給聚熱包1082，包覆在聚熱包1082上的導(dǎo)熱盤7將熱量傳遞到冷卻水道102的s型水流通道，經(jīng)冷卻液循環(huán)導(dǎo)岀。

如圖8所示，本實(shí)施例的電機(jī)包括液冷系統(tǒng)，液冷系統(tǒng)包括位于電機(jī)殼體201內(nèi)的水流通道、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；冷媒循環(huán)管路與電機(jī)殼體201的進(jìn)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(shè)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(shè)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(jī)效率，本實(shí)施例對永磁體203的安裝方式和無鐵芯線圈104的安裝方式進(jìn)行了改進(jìn)：

如圖4所示，磁軛202呈筒狀，采用高導(dǎo)磁金屬材料加工而成，磁軛202的內(nèi)表面設(shè)置有多個轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)定位槽，在磁軛202上設(shè)置有若干與電機(jī)軸101同軸的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204，轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204安裝于導(dǎo)磁環(huán)定位槽，轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204的材質(zhì)為金屬。轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204的軸向上設(shè)置有若干導(dǎo)磁條205，轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204和導(dǎo)磁條205形成若干網(wǎng)格，磁鐵永磁體203位于網(wǎng)格內(nèi)，且永磁體203的磁極在同一軸線上相同，即在同一軸線上均為n極或均為s極，在周向上n極和s極交替分布。

轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204、導(dǎo)磁條205和永磁體203貼裝于磁軛202上，具體的，轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204、導(dǎo)磁條205和永磁體203可通過高分子材料粘貼于磁軛202上，導(dǎo)磁條205壓裝在永磁體203和轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204上，導(dǎo)磁條205通過螺釘固定在磁軛202上。轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204、導(dǎo)磁條205和永磁體203的安裝方式為：先在磁軛202上安裝一個轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204，再貼裝一圈與轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204鄰接的永磁體203，在貼裝一個與永磁體203鄰接的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204，在安裝導(dǎo)磁條205，將永磁體203和轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204壓裝在磁軛202上；再繼續(xù)貼裝永磁體203、轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204、導(dǎo)磁條205，依次循環(huán)，安裝完成后，再用高分子材料澆鑄。外轉(zhuǎn)子組件由磁軛202、轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204、永磁體203、導(dǎo)磁條205和高分子材料組成。

相鄰永磁體203之間被轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204和導(dǎo)磁條205隔開，具體的，n極和s極之間通過導(dǎo)磁條205隔開，n極和n極之間或者s極和s極之間通過轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204隔開。相鄰的同性n極和n極永磁體203之間，相鄰的同性s極和s極之間都有轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204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(qū)⑴懦獾拇艌鰧?dǎo)岀，導(dǎo)出后提高了永磁體204徑向磁通量。相鄰的異性n極和s極之間，設(shè)有導(dǎo)磁條205，導(dǎo)磁條205使n極和s極之間的極性清楚分隔又起到固定作用，轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204和導(dǎo)磁條205形成導(dǎo)磁網(wǎng)格。

本實(shí)施例外轉(zhuǎn)子組件的導(dǎo)磁網(wǎng)格，使每組磁極的磁力線形成焦點(diǎn)，并對并穿透準(zhǔn)內(nèi)定子組件的導(dǎo)磁網(wǎng)格，成為組合式獨(dú)立永磁高導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子。使每組磁極的磁通量比其他永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁通量提高很多，極大降低了材料成本。

轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204采用金屬材質(zhì)，導(dǎo)磁條205采用合金材質(zhì)，永磁體203為稀土釹鐵硼、釤鈷永磁或鋁鎳鈷永磁體，永磁體203可以為長方體或長瓦形形狀或梯形。

如圖5、6、7所示，內(nèi)定子組件包括筒形非鐵導(dǎo)磁件103，筒形非鐵導(dǎo)磁件103上具有與磁軛202上的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204對應(yīng)的定子導(dǎo)磁環(huán)107，定子導(dǎo)磁環(huán)107的數(shù)量和位置與轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204的數(shù)量和位置相對應(yīng)。定子導(dǎo)磁環(huán)107為非鐵合金材料。具體的，在非鐵導(dǎo)磁件上103設(shè)置有若干插條，真空超導(dǎo)模塊108的超導(dǎo)管1081安裝至插條之間，空心導(dǎo)線51繞制在插條內(nèi)并澆鑄高分子材料后形成無鐵芯線圈104，定子導(dǎo)磁環(huán)107將無鐵芯線圈104壓裝在插條內(nèi)。

內(nèi)定子組件是由非鐵導(dǎo)磁件103、真空超導(dǎo)模塊108、無鐵芯線圈104、定子導(dǎo)磁環(huán)107，高分子材料等組成。每個磁極由定子導(dǎo)磁環(huán)107、繞制無鐵芯線圈的導(dǎo)線相連形成，稱為導(dǎo)磁網(wǎng)格。外轉(zhuǎn)子組件的導(dǎo)磁網(wǎng)格的每格與內(nèi)定子組件導(dǎo)磁網(wǎng)格的每格具有準(zhǔn)確的定位。外轉(zhuǎn)子組件的每組導(dǎo)磁網(wǎng)格的磁極n、s極之間與內(nèi)定子組件導(dǎo)磁網(wǎng)格在徑向上相對應(yīng)的s、n極的關(guān)系是很準(zhǔn)確的。發(fā)電時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動與定子切割磁力線，定子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢輸出感應(yīng)電流。電動時，通過旋轉(zhuǎn)變壓器感應(yīng)到轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁網(wǎng)格與定子導(dǎo)磁網(wǎng)格中的每對磁極的準(zhǔn)確位置發(fā)給指令給電機(jī)控制器，從而控制轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)施例的導(dǎo)磁網(wǎng)格，進(jìn)一步優(yōu)化了磁場結(jié)構(gòu)，用永磁體重量可大大減少，在同功率下與其他永磁體結(jié)構(gòu)的無鐵芯電機(jī)相比，永磁體用量只有一半，極大的降低了電機(jī)的制造成本。

本實(shí)施例定子組件沒有采用鐵質(zhì)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(dǎo)磁網(wǎng)格，使通過定子上的導(dǎo)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。

實(shí)施例二

如圖10所示，本實(shí)施例提出了一種筒式雙氣隙外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)，電機(jī)包括內(nèi)定子組件和外轉(zhuǎn)子組件。

外轉(zhuǎn)子組件包括電機(jī)殼體201、位于電機(jī)殼體201兩端的端蓋8、位于電機(jī)殼體201內(nèi)的外層筒形磁軛2021和安裝于外層筒形磁軛2021上的若干外層永磁體2031、位于電機(jī)殼體201內(nèi)的內(nèi)層筒形磁軛2022和安裝于內(nèi)層筒形磁軛2022上的若干內(nèi)層永磁體2032。端蓋8與電機(jī)殼體201固定安裝，外層筒形磁軛2021與內(nèi)層筒形磁軛2022均安裝于端蓋8上，外層筒形磁軛2021與內(nèi)層筒形磁軛2022同軸，外層永磁體2031位于外層筒形磁軛2021的內(nèi)壁上，內(nèi)層永磁體2032位于內(nèi)層筒形磁軛2022的外壁上，外層永磁體2031與內(nèi)層永磁體2032相對，且外層永磁體2031的n極與內(nèi)層永磁體2032的s極相對，外層永磁體2031的s極與內(nèi)層永磁體2032的n極相對。并且，外層永磁體2031的磁極在同一軸線上相同，即在同一軸線上均為n極或均為s極，在周向上n極和s極交替分布。內(nèi)層永磁體2032的磁極在同一軸線上相同，即在同一軸線上均為n極或均為s極，在周向上n極和s極交替分布。

內(nèi)定子組件包括電機(jī)軸101、套裝于電機(jī)軸101上的筒形無鐵芯線圈104、真空超導(dǎo)模塊和用于安裝筒形無鐵芯線圈104、真空超導(dǎo)模塊的安裝座53。其中，筒形無鐵芯線圈104安裝于安裝座53上，安裝座53固定安裝于電機(jī)軸101上，筒形無鐵芯線圈104位于外層永磁體2031和內(nèi)層永磁體2032之間。

電機(jī)殼體201與端蓋8固定連接，端蓋8和電機(jī)軸101之間通過軸承3連接，電機(jī)殼體201和電機(jī)軸101之間通過軸承3實(shí)現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動。電機(jī)殼體201、端蓋8和磁軛、永磁體同步與電機(jī)軸101和無鐵芯線圈203發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，也即外層永磁體2031、內(nèi)層永磁體2032與無鐵芯線圈203相對轉(zhuǎn)動時，無鐵芯線圈203做切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生電流，此時，電機(jī)為發(fā)電機(jī)。當(dāng)無鐵芯線圈203通電時，定子組件產(chǎn)生的電磁場與轉(zhuǎn)子組件的外層永磁體2031和內(nèi)層永磁體2032發(fā)生相互作用力，驅(qū)動電機(jī)軸101與電機(jī)殼體201發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，此時，電機(jī)為電動機(jī)。電機(jī)包括旋轉(zhuǎn)變壓器9，旋轉(zhuǎn)變壓器9的轉(zhuǎn)軸固定連接在端蓋8上，用于檢測轉(zhuǎn)子組件和定子組件相對應(yīng)的角度。

真空超導(dǎo)模塊與筒形無鐵芯線圈104接觸，將筒形無鐵芯線圈104產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出。本實(shí)施例的真空超導(dǎo)模塊的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，此處不再贅述。

為了對聚熱包1082的熱量進(jìn)行快速散熱，如圖10所示，本實(shí)施例安裝座53內(nèi)設(shè)置有水流通道2021，真空超導(dǎo)模塊108與安裝座53進(jìn)行熱交換。優(yōu)選的，水流通道2021為ω型，水流通道2021的位置與筒形無鐵芯線圈104的位置相對。優(yōu)選的，聚熱包1082與安裝座53接觸，并且聚熱包1082的位置與ω型水流通道2021的位置相對，進(jìn)一步的，安裝座53包覆聚熱包1082，聚熱包1082的位置與水流通道2021的位置相對。真空超導(dǎo)模塊與安裝座53進(jìn)行熱交換。聚熱包1082直接與安裝座53接觸，聚熱包1082的熱量迅速傳遞至安裝座53的水流通道2021，熱量被安裝座53水流通道2021內(nèi)的冷卻液循環(huán)導(dǎo)出。

安裝座53上連接有與水流通道2021連通的進(jìn)水管61和出水管62。電機(jī)軸101具有中空腔體105，電機(jī)軸101上開設(shè)有通孔106，進(jìn)水管61和出水管62穿過通孔106后通過中空腔體105引出。如圖11所示，為安裝座5內(nèi)的水流方向示意圖。

本實(shí)施例外層筒形磁軛與外層永磁體、內(nèi)層筒形磁軛與內(nèi)層永磁體的安裝方式與實(shí)施例一種磁軛與永磁體的安裝方式相同，此處不再贅述。

本實(shí)施例內(nèi)定子組件包括與磁軛上的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204對應(yīng)的定子導(dǎo)磁環(huán)107，定子導(dǎo)磁環(huán)107的數(shù)量與外層筒形磁軛2021、內(nèi)層筒形磁軛2022的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)204的數(shù)量相同，定子導(dǎo)磁環(huán)107的位置和外層筒形磁軛2021、內(nèi)層筒形磁軛2022位置相對應(yīng)。定子導(dǎo)磁環(huán)107為非鐵合金材料。具體的，實(shí)心導(dǎo)線繞制在定子導(dǎo)磁環(huán)107上并澆鑄高分子材料后形成無鐵芯線圈104。真空超導(dǎo)模塊108的超導(dǎo)管1081粘附在無鐵芯線圈104上，真空超導(dǎo)模塊108和無鐵芯線圈104均安裝至安裝座53上。真空超導(dǎo)模塊108的聚熱包1082與安裝座53接觸，安裝座53將聚熱包1082的熱量導(dǎo)出。

本實(shí)施例液冷系統(tǒng)與實(shí)施例一相同，此處不再贅述。

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