[發明專利]復合型多轉子多定子電動機

無效

• 申請號: 201410316558.0
• 申請日: 2014-07-06
• 公開（公告）號: CN104184283A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 張喜明
• 申請（專利權）人: 張喜明
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及電機技術領域，更具體的說涉及一種新型永磁電機，復合型多轉子多定子結構的電動機。?

背景技術

高轉矩密度和高效率是電機一直追求的最重要的兩個指標，這兩個技術方面的改進就一直是電機領域研究重中之重。?

目前市面上流行的永磁同步電機已經是一款性能比較優異、符合市場發展有前途的電機了，但某些技術數據總是不能達到有更高特殊要求需求的。具體分析是磁場及電磁場的充分有效利用，超高轉矩密度、更高效率、低體積、高負載下零啟動、轉堵等技術問題一直困擾著電機的研究制造者。?

發明內容

根據電機的基本結構原理，經過長深入的研究發明了多轉子多定子電機。與單轉子結構電機相比采用多轉子結構可以充分利用電機內部空間，克服磁拉力，減少漏磁，大幅度提高電機的轉矩密度和效率，以雙轉子為例說明多轉子、多定子的工作原理。如圖1、圖2、圖3為雙轉子單定子原理示意圖。?

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如圖所示雙轉子電機只有外轉子和內定子，多轉子電機外轉子和內轉子中間還含有轉子，該轉子的磁極是S、N是雙向可用的，因此根據以上情況可以得出多轉子和多定子的比例數是n/n-1，例如三個轉子電機就要裴二的定子，四個轉子就要配三個定子以此類推。

以雙轉子為例說明其結構和原理。如圖1、2、3所示該電機可看作一臺外轉子永磁電機與一臺內轉子永磁電機嵌套在一起并共用一個定子的新型電機。結構主要由外轉子鐵芯，外轉子永磁體、內轉子鐵芯、內轉子永磁體和內、外轉子之間的定子組成。它的內、外轉子在同一端部固定在一起并同步旋轉，轉子表面安裝了永磁體（多轉子的中間轉子要鑲嵌在鐵芯中間），而定子沿內轉子里面通過軸承插入轉子。定子兩面均開槽，可采用環形繞線方式，也可采用普通電機的繞組接法。永磁體的安放還可采用內置式或混合式，電機可根據實際需要具有多種拓撲結構設計。當內外永磁體的磁化方向相同或相反時，形成N-S和N-N兩種不同形式的磁通環路。N-N型永磁體對內外轉子鐵芯形成兩個并聯的磁通環路，而N-S型永磁體形成一個串聯的磁通環路。?

對于恒定的電氣和磁性負載，輸出轉矩的大小和氣隙表面積成正比,多轉子電機的獨特結構使其體積只增大了一點，但卻增大近一倍的氣隙面積（此以雙轉子為例計算比較），這也是轉矩密度大大提高的主要原因。其次，對于外徑大小相同的電機來說，該類電機外氣隙的直徑往往比普通永磁電機氣隙的直徑大，在相同的表面電流和氣隙磁通密度下，雙轉子電機外氣隙中的轉矩也比普通永磁電機的轉矩大，這也是轉矩密度得以提高的第二個原因。另一方面，與傳統電機相比，由于多轉子電機可采用環形繞線方式，定子鐵芯的內外兩面都得以利用，極大提高了鐵芯的利用率。另外多轉子電機部繞組的長度幾乎不隨電機直徑的增大而增大，因此通過優化電機的定子內徑和長度，可大大提高改進電機的性能。?

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附圖說明：

圖1是電機軸向圖。

圖2是電機軸向圖。

圖3是電機原理圖。