一种不对称双定子轴向磁场V型永磁磁通切换电机制造技术

本发明专利技术公开了磁场磁通切换电机技术领域的一种不对称双定子轴向磁场V型内嵌式永磁磁通切换电机，所述电机包括同轴安装的励磁定子、电枢定子以及位于励磁定子与电枢定子之间且留有气隙的转子；所述励磁定子、电枢定子和转子均为凸极拓扑结构。本发明专利技术将永磁体与电枢绕组分别设置在励磁定子与电枢定子上，缓解了电机定子磁路的饱和状态，增强了电机过载状态下的转矩能力，提高了电机的转矩密度与功率密度；采用了特殊的充磁方式的组合，并且采用了内嵌式的永磁体结构，增强了电机的增磁能力，提高了电机的气隙磁密正弦度以及磁阻转矩分量；电枢定子与励磁定子采用不对称齿结构，使得气隙磁密谐波含量降低，削弱了电机的转矩脉动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种不对称双定子轴向磁场V型永磁磁通切换电机


[0001]本专利技术属于磁场磁通切换电机
，具体涉及一种不对称双定子轴向磁场V型永磁磁通切换电机。

技术介绍

[0002]定子永磁型永磁磁通切换电机通常采用双凸极结构，电枢绕组与永磁体均位于定子上，转子上既无绕组也无永磁体，结构简单，使得电机具有高功率密度，高转矩密度，高效率等优点。
[0003]但是定子永磁型轴向磁场磁通切换电机，永磁体位于定子使得电枢绕组槽面积被严重挤压，定子齿部磁路饱和严重，使得电机气隙磁密谐波含量增加，气隙磁密正弦度差；并且使得电机绕组铜耗与定子损耗急剧增加，削弱电机过载状态下转矩能力，电机整体发热严重，对电机工作寿命与可靠性产生不良影响。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种不对称双定子轴向磁场V型永磁磁通切换电机，以解决上述
技术介绍
中存在的定子永磁型永磁磁通切换电机气隙磁场正弦度差，铁心磁路饱和严重导致铁心损耗较高，过载能力差，散热效率低的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种不对称双定子轴向磁场V型内嵌式永磁磁通切换电机，所述电机包括同轴安装的励磁定子、电枢定子以及位于励磁定子与电枢定子之间且留有气隙的转子；
[0007]所述励磁定子、电枢定子和转子均为凸极拓扑结构；
[0008]所述励磁定子、电枢定子分别位于所述转子两侧，且励磁定子、电枢定子相对于转子对称设置；
[0009]所述励磁定子包括励磁定子铁心单元与永磁体；
[0010]所述转子包括固定环与转子齿；
[0011]所述电枢定子包括电枢定子铁心单元与电枢绕组。
[0012]优选地，所述励磁定子铁心单元包括励磁定子齿与励磁定子轭部，励磁定子齿包括第一励磁定子齿极、第二励磁定子齿极与导磁桥，第一励磁定子齿极与第二励磁定子齿极内部分别设置有梯形励磁定子槽。
[0013]优选地，所述永磁体包括第一永磁极与第二永磁极，第一永磁极与第二永磁极分别设置在第一励磁定子齿极与第二励磁定子齿极中的所述励磁定子槽内，第一永磁极与第二永磁极沿短边充磁，且充磁方向指向导磁桥。
[0014]优选地，所述励磁定子铁心单元与永磁体沿圆周紧密排布形成圆环形。
[0015]优选地，所述转子齿在固定环外侧均匀分布成圆环形。
[0016]优选地，所述电枢定子铁心单元包括电枢定子齿与电枢定子轭部，电枢定子齿包括第一电枢定子齿极、第二电枢定子齿极与电枢定子齿根部，电枢定子齿的电枢定子齿根
部固定在所述电枢定子轭部，第一电枢定子齿极与第二电枢定子齿极为平行齿结构，并在第一电枢定子齿极与第二电枢定子齿极之间设置有电枢定子槽，电枢定子槽为平行槽结构。
[0017]优选地，所述电枢绕组绕制在电枢定子齿根部周围；
[0018]所述电枢定子铁心单元沿圆周紧密排布形成圆环形。
[0019]优选地，所述励磁定子铁心单元、电枢定子铁心单元与转子齿采用硅钢材料沿径向叠压而成，永磁体采用钕铁硼永磁体，固定环采用环氧树脂浇筑而成。
[0020]优选地，所述励磁定子铁心单元、永磁体、电枢定子铁心单元、电枢绕组的数量为12n个，转子齿的数量为12n
±
k个，其中n、k为正整数。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]1、本专利技术将永磁体与电枢绕组分别设置在励磁定子与电枢定子上，缓解了电机定子磁路的饱和状态，增强了电机过载状态下的转矩能力，提高了电机的转矩密度与功率密度；
[0023]2、本专利技术采用了特殊的充磁方式的组合，并且采用了内嵌式的永磁体结构，增强了电机的增磁能力，提高了电机的气隙磁密正弦度以及磁阻转矩分量；
[0024]3、本专利技术中的电枢定子与励磁定子采用不对称齿结构，使得气隙磁密谐波含量降低，削弱了电机的转矩脉动；
[0025]4、本专利技术由双定子和单转子组成的双气隙对称结构，可以平衡两侧轴向磁拉力，增加电机机械强度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术爆炸结构示意图；
[0028]图2是本专利技术中励磁定子铁心单元结构示意图；
[0029]图3是本专利技术中电枢定子铁心单元结构示意图；
[0030]图4是本专利技术中转子角度为α1时永磁磁通路径图；
[0031]图5是本专利技术中转子角度为α2时永磁磁通路径图。
[0032]图中：1、励磁转子；2、定子；3、电枢转子；4、励磁定子铁心单元；4
‑
1、励磁定子齿；4
‑
2、励磁定子轭部；4
‑1‑
1、第一励磁定子齿极；4
‑1‑
2、第二励磁定子齿极；4
‑1‑
3、导磁桥；4
‑1‑
4、励磁定子槽；5、永磁体；5
‑
1、第一永磁极；5
‑
2、第二永磁极；6、转子齿；7、固定环；8、电枢定子铁心单元；8
‑
1、电枢定子齿；8
‑
2、电枢定子轭部；8
‑1‑
1、第一电枢定子齿极；8
‑1‑
2、第二电枢定子齿极；8
‑1‑
3、电枢定子齿根部；8
‑1‑
4、电枢定子槽；9、电枢绕组；10、转子角度为α1时永磁磁通路径；11、转子角度为α2时永磁磁通路径。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]请参阅图1所示，本专利技术提出一种不对称双定子轴向磁场V型内嵌式永磁磁通切换电机，电机包括同轴安装的励磁定子1、电枢定子3以及位于励磁定子1与电枢定子3之间且留有气隙的转子2，励磁定子1、电枢定子3和转子2均为凸极拓扑结构，励磁定子1、电枢定子3分别位于转子2两侧，且相对于转子2对称设置；
[0035]励磁定子1包括若干个励磁定子铁心单元4与永磁体5，励磁定子铁心单元4采用硅钢材料沿径向叠压而成，永磁体5采用钕铁硼永磁体，励磁定子铁心单元4与永磁体5的数量为12n个，其中n为正整数；
[0036]转子2包括固定环7与若干个转子齿6，转子齿6在固定环7外侧均匀分布成圆环形，转子齿6采用硅钢材料沿径向叠压而成，固定环7采用环氧树脂浇筑而成，转子齿6的数量为12n
±
k个，其中k，n为正整数；
[0037]电枢定子3包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不对称双定子轴向磁场V型内嵌式永磁磁通切换电机，其特征在于，所述电机包括同轴安装的励磁定子(1)、电枢定子(3)以及位于励磁定子(1)与电枢定子(3)之间且留有气隙的转子(2)；所述励磁定子(1)、电枢定子(3)和转子(2)均为凸极拓扑结构；所述励磁定子(1)、电枢定子(3)分别位于所述转子(2)两侧，且励磁定子(1)、电枢定子(3)相对于转子(2)对称设置；所述励磁定子(1)包括励磁定子铁心单元(4)与永磁体(5)；所述转子(2)包括固定环(7)与转子齿(6)；所述电枢定子(3)包括电枢定子铁心单元(8)与电枢绕组(9)。2.根据权利要求1所述的一种不对称双定子轴向磁场V型内嵌式永磁磁通切换电机，其特征在于，所述励磁定子铁心单元(4)包括励磁定子齿(4
‑
1)与励磁定子轭部(4
‑
2)，励磁定子齿(4
‑
1)包括第一励磁定子齿极(4
‑1‑
1)、第二励磁定子齿极(4
‑1‑
2)与导磁桥(4
‑1‑
3)，第一励磁定子齿极(4
‑1‑
1)与第二励磁定子齿极(4
‑1‑
2)内部分别设置有梯形励磁定子槽(4
‑1‑
4)。3.根据权利要求2所述的一种不对称双定子轴向磁场V型内嵌式永磁磁通切换电机，其特征在于，所述永磁体(5)包括第一永磁极(5
‑
1)与第二永磁极(5
‑
2)，第一永磁极(5
‑
1)与第二永磁极(5
‑
2)分别设置在第一励磁定子齿极(4
‑1‑
1)与第二励磁定子齿极(4
‑1‑
2)中的所述励磁定子槽(4
‑1‑
4)内，第一永磁极(5
‑
1)与第二永磁极(5
‑
2)沿短边充磁，且充磁方向指向导磁桥(4
‑1‑
3)。4.根据权利要求3所述的一种不对称双定子轴向磁场V型内嵌式永磁磁通切换电机，其特征在于，所述励磁定子铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：林明耀，屠逸翔，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：