[發(fā)明專利]直接驅(qū)動復合型永磁電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036366.9
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN101330234A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 章躍進;江建中;崔巍;杜世勤;劉新華;龔宇;汪信堯
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H02K7/00
• 分類號: H02K7/00;H02K16/00;H02K1/27;H02K3/12
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發(fā)明涉及一種電機，具體涉及一種適用于低轉速、大轉矩的直接驅(qū)動復合型永磁電機。

背景技術

傳統(tǒng)的電機驅(qū)動系統(tǒng)是電機與機械變速機構的組合。但是，機械傳動部件(如齒輪變速箱)的日常維護以及易磨損件的更換需要付出額外的代價，而且對于遠距離運行系統(tǒng)(如風力發(fā)電、潮汐能發(fā)電)其經(jīng)常性維護的成本將異常昂貴；機械傳動部件之間的間隙和摩擦損耗，使高精度控制難以實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的可靠性和效率、且產(chǎn)生噪聲；電機和機械變速裝置還需要較大的安裝空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結構緊湊、轉矩密度高，可用于低轉速、大轉矩的直接驅(qū)動復合型永磁電機。它舍棄機械傳動部件，提高了系統(tǒng)的傳動效率，減小體積，大大降低維護成本和噪聲。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的構思是：將高性能磁性齒輪與自控式永磁電機采用套筒式結構集合或采用軸向串聯(lián)結構集合，構成一臺適合于直接驅(qū)動的復合型高轉矩密度永磁電機，具有雙定子雙轉子結構，即多極轉子與少極轉子結構、磁阻式定子與電樞定子結構。

根據(jù)上述的發(fā)明構思，本發(fā)明采用下述技術方案：

一種直接驅(qū)動復合型永磁電機，包括一個自控式永磁電機和一個同心式磁性齒輪，其特征在于所述的自控式永磁電機與同心式磁性齒輪同心集合成雙定子雙轉子結構，即由磁性齒輪的外轉子和外定子以及永磁電機的內(nèi)轉子和內(nèi)定子采用套筒式結構集合構成同心式結構。

上述的外轉子為杯型轉子，其杯型底與中心轉軸固定連接；外定子為筒形體，其一端直接與機座的一個端蓋固定連接，而另一端通過一個徑向盤與內(nèi)定子的內(nèi)端固定連接；內(nèi)轉子亦為杯型轉子，其兩端通過兩個軸承支承于內(nèi)定子的內(nèi)外兩端；內(nèi)定子的外端與機座的一個端蓋固定連接，內(nèi)定子的中心孔內(nèi)安置中心轉軸；中心轉軸的一端通過軸承支承于內(nèi)定子的外端，而另一端通過軸承支承于機座的另一端蓋的內(nèi)孔內(nèi)。

上述的內(nèi)轉子的杯型體上周向均布P₁對的永磁體，外轉子杯型體的內(nèi)壁周向均布嵌裝P₂對永磁磁鋼，且P₁＜P₂；外定子為磁阻式定子，其上有Ns個周向均布的鐵芯齒極，即杯型鐵芯周向均布開槽，槽內(nèi)填充非導磁材料，應滿足Ns＝P₁+P₂或Ns＝P₂-P₁；這子由內(nèi)定子鐵芯上繞制電樞繞組構成。

上述的外轉子永磁磁鋼采用高性能稀土永磁材料，外轉子為表面裝貼式結構，內(nèi)轉子為表面裝貼式、或內(nèi)置徑向式、或內(nèi)置切向式。

上述的外定子的鐵芯均勻開槽，槽內(nèi)填充非導磁材料。

上述的內(nèi)定子電樞繞組采用分數(shù)槽繞組結構。

一種直接驅(qū)動復合型永磁電機，包括一個自控式永磁電機和一個同心式磁性齒輪，其特征在于永磁電機與磁性齒輪采用軸向串聯(lián)結構集合，即永磁雙轉子與磁阻式定子構成的高性能磁性齒輪與自控式永磁電機同軸相連。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點：

1.采用永磁電機與磁性齒輪集合成一體，消除了機械接觸的噪聲、振動及相應的損耗；

2.極大減少了維護工作量和費用、提高了可靠性；

3.固有的過載保護特性；

4.結構緊湊，具有高轉矩密度與高功率因數(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個實施例的結構示意圖。

圖2是圖1中A-A處剖視圖。

圖3是內(nèi)置式磁鋼內(nèi)轉子結構示意圖。

圖4是切向式磁鋼內(nèi)轉子結構示意圖。

圖5是本發(fā)明另一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

實施例一：參見圖1和圖2，本直接驅(qū)動復合型永磁電機包括一個自控式永磁電機和一個同心式磁性齒輪，自控式永磁電機與同心式磁性齒輪集合成雙轉子結構，即由磁性齒輪的外轉子3和外定子7以及永磁電機的內(nèi)轉子8和內(nèi)定子12，采用套筒式結構集合構成同心式結構。

所述的外轉子3為杯型轉子，其杯型底與中心轉軸11固定連接；外定子7為筒形體，其一端直接與機座1的一個端蓋2b固定連接，而另一端通過一個徑向盤6與內(nèi)定子12的內(nèi)端固定連接；內(nèi)轉子8亦為杯型轉子，其兩端通過兩個軸承支承于內(nèi)定子的內(nèi)外兩端；內(nèi)定子12的外端與機座1的一個端蓋2b固定連接，內(nèi)定子12的中心孔內(nèi)安置中心轉軸11；中心轉軸11的一端通過軸承支承于內(nèi)定子12的外端，而另一端通過軸承支承于機座1的另一端蓋2a的內(nèi)孔內(nèi)。