[發明專利]徑向結構充磁外轉子雙凸極電機

無效

• 申請號: 201010582485.1
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102035274A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 袁龍生;趙朝會;李鍵;李華平;曹書豪;張迪
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02K1/17
• 分類號: H02K1/17;H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 刁文魁;翟羽

技術領域

本發明涉及一種雙凸極電機，特別是涉及一種徑向結構充磁外轉子雙凸極電機。

背景技術

雙凸極永磁電機（Doubly?salient?permanent?magnet?motor，簡稱DSPM）是隨著功率電子學和微電子學的發展在上個世紀90年代出現的一種新型的交流調速系統。由雙凸極電機、功率變換器、位置檢測器和控制器四部分組成。主要優點是結構簡單、控制靈活。按永磁體的安放位置不同，可分為定子永磁型雙凸極電機和轉子永磁型雙凸極電機，定子永磁型又分為切向結構和徑向結構。

由于外轉子電機具有轉動慣量比常規電機大，且電樞鐵芯直徑可以做的較大，從而提高了在不穩定負載下電機的效率和輸出功率。因此，在某些場合外轉子電機具有獨特的優勢，比如風力發電和汽車的輪轂等領域，因此提出漏磁少，損耗低，高功率密度的新型外轉子電機成為本領域研究人員的首要任務。

附圖1所示為中國專利申請號200510094975.6的公布文件提出的一種三相外轉子雙凸極永磁無刷發電機，其具有定子11、轉子12、轉軸13、電樞繞組14以及永磁體15。附圖2所示為中國專利申請號為200720050797.1提出的一種雙凸極永磁輪轂電機，其具有定子21、轉子22、支架23、軸24、輪轂25以及軸承26。附圖3進一步顯示了該電機還具有永磁體27和電樞繞組28。以上兩種永磁電機均采用切向式充磁，雖然氣隙磁密有所提高，但由于切向式永磁體靠近軸部漏磁嚴重，永磁體支架要采用非導磁材料，增加了電機的制造工藝和成本。因此，提供軸部漏磁少、工藝簡單、制造成本低的新型外轉子雙凸極電機成為當前首要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種漏磁少、效率高、制造成本低、制造工藝簡單的徑向結構充磁外轉子雙凸極電機。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種徑向結構充磁外轉子雙凸極電機，包括定子、轉子、定轉子間氣隙及轉軸；所述定子包括：環繞轉軸設置的定子永磁體支架、環繞定子永磁體支架設置的永磁體，環繞永磁體設置的定子鐵芯，所述永磁采用徑向充磁或平行充磁方式，所述定子鐵芯由定子鐵芯組件組成，定子鐵芯組件間具有氣隙，永磁與定子鐵芯組件接觸且永磁體數與定子鐵芯組件數相同。

所述定、轉子鐵芯均為凸極齒槽式結構，定子齒上纏繞有集中式電樞繞組，轉子上無繞組，定轉子鐵芯均可為直齒或斜齒。

所述永磁體為徑向充磁和平行充磁中的一種。

所述徑向結構充磁外轉子雙凸極電機為三相電機，當為三相電機時滿足6K/4K結構，K為整數，K=1、2、3…。

所述永磁體的塊數與定子鐵芯組件數相同，定子鐵芯由2K個相同的鐵芯組件組成，K為整數。

所述轉子的轉子鐵芯上無繞組。

所述定子鐵芯或可呈直齒或可呈斜齒，所述轉子鐵芯或可呈直齒或可呈斜齒。

所述定子永磁體支架采用導磁材料。

當為三相電機或多相電機時，所述徑向結構充磁外轉子雙凸極電機的定子極數?Ns?和轉子齒數?Nr滿足：

其中m為電機的相數，K為正整數。

根據電機設計及工藝的需要，定子鐵芯組件間氣隙可以用其他非導磁材料填充也可以不填充。

本發明的徑向結構充磁外轉子雙凸極電機與現有雙凸極電機相比，主要技術特點和積極效果是：采用徑向結構充磁磁體作為磁源，電機制造工藝簡單、端部漏磁少。

下面結合附圖對本發明的實施和優點作進一步解釋。

附圖說明

附圖1是現有技術中的一種三相外轉子雙凸極永磁無刷發電機的結構示意圖；

附圖2是現有技術中的一種雙凸極永磁輪轂電機的結構示意圖；

附圖3是附圖2的另一結構示意圖；

附圖4是本發明的一種永磁體采用徑向充磁方式的徑向結構充磁外轉子雙凸極電機；

附圖5是本發明的一種永磁體采用平行充磁方式的徑向結構充磁外轉子雙凸極電機。

附圖符號說明：

11,21定子?????????????????????????????????????12,22轉子

13轉軸??????????????????????????????????????????14，28電樞繞組

15永磁體??????????????????????????????????????23支架

24軸??????????????????????????????????????????????25輪轂