[實用新型]低速大轉矩磁傳動復合電機

有效

• 申請號: 201520746575.8
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN204906137U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 謝穎;張巖;楊忠學;李飛;劉海東
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K1/27
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本實用新型涉及復合電機領域，具體涉及磁通調制式復合電機。

背景技術

現代驅動系統一直傾向于使用直接驅動，這樣可以省去機械齒輪傳動系統，消除機械齒輪的振動噪聲，減少機械損耗，獲得更高的系統效率，進而節約能源。但是由于直接驅動的電機為了輸出更大的轉矩，一般體積都比較大，且負載運行時，電流較大，增加了控制電路元器件的成本。

磁齒輪由于具有噪音低、效率高、維護方便、可靠性高以及過載保護等優點，引起了大家的普遍關注。復合電機作為磁齒輪傳動系統的進一步發展，其仍屬于磁齒輪傳動系統的范疇，它同時實現了高速電機的控制和系統的低速大轉矩輸出。但是現有的磁通調制式復合電機由于電機結構的限制，永磁體利用率不高，電機輸出轉矩性能受到限制，難以滿足對輸出轉矩值要求更高的應用場合。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有磁通調制式復合電機中永磁體利用率低，輸出轉矩性能受到限制的問題，提出了一種低速大轉矩磁傳動復合電機。

低速大轉矩磁傳動復合電機包括內定子、外定子、調磁環和轉子，所述外定子為凸極結構，并固定在電機機殼的內圓表面，所述調磁環由多個調磁鐵塊沿圓周方向均勻排列組成，調磁環位于內定子與轉子之間，并通過支架固定在內定子輸出軸上，內定子輸出軸的一端由電機機殼的左端蓋穿出，并通過軸承與電機機殼轉動連接，所述調磁環與內定子和轉子之間均通過徑向氣隙隔開，所述內定子固定在內定子輸出軸上，內定子輸出軸的另一端與轉子輸出軸通過軸承轉動連接，電樞繞組纏繞在內定子上，轉子位于調磁環與外定子之間，所述轉子由永磁體和鐵磁材料沿圓周方向間隔排列組成，轉子的一端通過支架固定在轉子輸出軸上，轉子的另一端通過支架固定在內定子輸出軸上，支架與內定子輸出軸通過軸承轉動連接，轉子與外定子之間通過徑向氣隙隔開，且所述外定子的定子齒數與調磁環磁鐵塊的個數相同，并一一對應排列。

有益效果：本實用新型提出的一種低速大轉矩磁傳動復合電機，在轉子外層增加了一個外定子，外定子呈凸極結構，并且與轉子通過徑向氣隙隔開，此外，定子結構的設計改進了電機的磁路結構，使得永磁體的利用率增加一倍，相應轉子輸出轉矩提高一倍，轉子部分采用永磁體和鐵磁材料間隔排列組成，永磁體采用徑向充磁方式，并且方向一致指向內徑，相比于現有的磁通調制式復合電機，此轉子結構永磁體用量減小一半，結合采用的外定子結構，電機磁路結構進一步得到改進，輸出轉矩進一步有所提升，永磁體利用率大幅提高，并且齒槽轉矩有所降低，電機振動噪聲減小，其低速大轉矩輸出性能很好的滿足了電動汽車等直接驅動場合的要求。

附圖說明

圖1為具體實施方式一所述的低速大轉矩磁傳動復合電機的結構示意圖；

圖2為圖1的A-A向剖視圖；

圖3為本實用新型所述的低速大轉矩磁傳動復合電機的磁路示意圖；

圖4為永磁體采用徑向充磁方式結構示意圖；

圖5為調磁環的結構示意圖；

圖6為本實用新型所述的低速大轉矩磁傳動復合電機(實線)與普通復合電機(虛線)齒槽轉矩波形圖；

圖7為本實用新型所述的低速大轉矩磁傳動復合電機(實線)與普通復合電機(虛線)空載反電勢波形圖。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1至圖5說明本具體實施方式，本具體實施方式所述的低速大轉矩磁傳動復合電機包括內定子7、外定子4、調磁環6和轉子5，所述外定子4為凸極結構，并固定在電機機殼3的內圓表面，所述調磁環6由多個調磁鐵塊沿圓周方向均勻排列組成，調磁環6位于內定子7與轉子5之間，并通過支架固定在內定子輸出軸8上，內定子輸出軸8的一端由電機機殼3的左端蓋穿出，并通過軸承與電機機殼3轉動連接，所述調磁環6與內定子7和轉子5之間均通過徑向氣隙隔開，所述內定子7固定在內定子輸出軸8上，內定子輸出軸8的另一端與轉子輸出軸9通過軸承轉動連接，電樞繞組7-2纏繞在內定子7上，轉子5位于調磁環6與外定子4之間，所述轉子5由永磁體5-1和鐵磁材料5-2沿圓周方向間隔排列組成，轉子5的一端通過支架固定在轉子輸出軸9上，轉子5的另一端通過支架固定在內定子輸出軸8上，支架與內定子輸出軸8通過軸承轉動連接，轉子5與外定子4之間通過徑向氣隙隔開，且所述外定子4的定子齒數與調磁環6磁鐵塊的個數相同，并一一對應排列。