[發明專利]軸徑向－軸徑向磁通結構復合式永磁電機

有效

• 申請號: 200710072509.7
• 申請日: 2007-07-13
• 公開（公告）號: CN101127463A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 鄭萍;吳芊;范衛光;沈琳;李立娜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K21/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 畢志銘

技術領域

本發明涉及的是永磁電機的技術領域。

背景技術

傳統內燃機汽車的燃油消耗和尾氣排放污染是舉世關注的熱點問題。使用電動汽車可實現低能耗、低排放，但由于作為電動汽車的關鍵部件之一的電池其能量密度、壽命、價格等方面的問題，使得電動汽車的性價比無法與傳統的內燃機汽車相抗衡，在這種情況下，融合內燃機汽車和電動汽車優點的混合動力電動汽車發展迅速，成為新型汽車開發的熱點。

現有串聯式驅動裝置的特點是：可使發動機不受汽車行駛工況的影響，始終在其最佳的工作區穩定運行，并可選用功率較小的發動機，但需要功率足夠大的發電機和電動機，發動機的輸出需全部轉化為電能再變為驅動汽車的機械能，由于機電能量轉換和電池充放電的效率較低，使得燃油能量的利用率比較低；并聯式驅動裝置能量利用率相對較高，但發動機工況要受汽車行駛工況的影響，因此不適于變化頻繁的行駛工況，相比于串聯式結構，需要較為復雜的變速裝置和動力復合裝置以及傳動機構。在上述驅動裝置中，存在發動機和系統其他部件不能協調配合的問題，使整個系統存在體積笨重、結構復雜、耗能大、尾氣排放量大的問題，而不能有效地將動力輸出。

發明內容

為了解決現有串聯式驅動裝置、并聯式驅動裝置中，存在發動機和系統其他部件不能協調配合，使整個系統存在體積笨重、結構復雜、耗能大、尾氣排放量大的問題，而不能有效地將動力輸出的問題，本發明提供了一種軸徑向-軸徑向磁通結構復合式永磁電機。

本發明由殼體、定子、永磁轉子、鐵芯轉子組成；定子為圓環形鐵芯，定子的內外環壁及左右端面上開有多個槽，在所有槽中共同鑲嵌有繞組；鐵芯轉子為圓環形鐵芯，鐵芯轉子的內外環壁及左右端面上開有多個槽，在所有槽中共同鑲嵌有繞組；永磁轉子的形狀為中部設置有隔斷的圓環體且兩端面上開有直徑相等的開口，永磁轉子的隔斷介于定子和鐵芯轉子之間，并且套在定子的外側、右側和鐵芯轉子的外側、左側，永磁轉子的右側內部的左端面上連接有多個永磁體，永磁轉子的右側內部的圓壁面上連接有多個永磁體，永磁轉子的右側內部的右端面上連接有多個永磁體；永磁轉子的左側內部的右端面上連接有多個永磁體，永磁轉子的左側內部的圓壁面上連接有多個永磁體，永磁轉子的左側內部的左端面上連接有多個永磁體；鐵芯轉子的左側軸孔套接在第一轉軸的右側端頭上，第一轉軸的左側中部通過第三軸承與殼體左側上的軸孔轉動連接，定子的右側端面連接在殼體的內部右側端面上，永磁轉子的轉軸的右側中部通過第一軸承與殼體右側上的軸孔轉動連接，永磁轉子的轉軸的左側端通過第二軸承與鐵芯轉子右側軸孔轉動連接；永磁轉子的右側內部的右端面和定子的右側端面之間有氣隙，永磁轉子的右側內部的圓壁面與定子的外圓壁面之間有氣隙，永磁轉子的右側內部的左端面和定子的左側端面之間有氣隙，永磁轉子的左側內部的右端面和鐵芯轉子的右側端面之間有氣隙，永磁轉子的左側內部的圓壁面與鐵芯轉子的外圓壁面之間有氣隙，永磁轉子的左側內部的左端面和鐵芯轉子的左側端面之間有氣隙；定子的軸心線、永磁轉子的軸心線、鐵芯轉子的軸心線與第一轉軸的軸心線相重合。

工作原理：通過不同頻率的兩個電源分別對定子和鐵芯轉子供電，使定子上的繞組產生一個旋轉磁場，而拖動永磁轉子同向同速旋轉，鐵芯轉子上的繞組產生一個旋轉磁場，旋轉磁場拖動永磁轉子同向同速旋轉，而鐵芯轉子和永磁轉子做相對旋轉運動，從而產生可調的轉矩差和轉速差。

本發明能夠提供一個可調的轉矩差，同時能夠通過調節電源頻率從而提供可調節的轉速差；實際路況需要汽車發動機提供不斷變化的轉速和轉矩，而汽車發動機只能在很小范圍的轉矩轉速區實現高效率，本發明可提供發動機與路況需要的轉矩和轉速的差值，從而不需要頻繁改變發動機的運行工作點，使其始終在最高效率區工作，實現了節能降耗，它能通過電子器件實現汽車的駕駛控制、寬范圍平穩調速；同時還具有不需要復雜的冷卻裝置、結構簡單、體積小、成本低廉的優點。它還可應用在其它需要在不同轉速的兩個機械轉軸同時工作的工業技術中。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是圖1的B-B剖視圖，圖4是圖1的C-C剖視圖，圖5是具體實施方式三的結構示意圖，圖6是具體實施方式四的結構示意圖。

具體實施方式