[發(fā)明專利]一種永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩分離型電機(jī)及最優(yōu)效率控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610053211.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN105610288B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳前;趙文祥;劉國(guó)海;吉敬華;徐高紅;林志鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K16/00
• 分類號(hào): H02K16/00;H02P21/00;H02P21/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩分離型電機(jī)，其特征在于，包括機(jī)殼以及機(jī)殼內(nèi)部的徑向電機(jī)、左軸向電機(jī)、右軸向電機(jī)，徑向電機(jī)兩側(cè)分別被所述左軸向電機(jī)、右軸向電機(jī)所包圍；

所述徑向電機(jī)包括徑向定子(2-1)和徑向轉(zhuǎn)子(3-1)；徑向定子(2-1)上采用整數(shù)槽分布式繞組結(jié)構(gòu)，同時(shí)徑向轉(zhuǎn)子(3-1)采用磁阻式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以使得徑向電機(jī)只產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩；

所述左軸向電機(jī)包括左軸向定子(2-3)和左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)；所述右軸向電機(jī)包括右軸向定子(2-2)，右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)；右軸向定子(2-2)和左軸向定子(2-3)均采用分?jǐn)?shù)槽集中繞組結(jié)構(gòu)，同時(shí)右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)和左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)上設(shè)有永磁體(6)，永磁體(6)的勵(lì)磁方向與電機(jī)的軸向方向平行，且相鄰永磁體的勵(lì)磁方向相反，以使得軸向電機(jī)只產(chǎn)生永磁轉(zhuǎn)矩；

所述徑向電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；所述左軸向電機(jī)、右軸向電機(jī)中，左軸向定子(2-3)和左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)能夠沿軸向位置互換；右軸向定子(2-2)，右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)能夠沿軸向位置互換；所述徑向電機(jī)產(chǎn)生徑向磁通，所述左軸向電機(jī)、右軸向電機(jī)產(chǎn)生軸向磁通，且徑向磁通和軸向磁通方向相互垂直，實(shí)現(xiàn)徑向磁通、軸向磁通的解耦。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩分離型電機(jī)，其特征在于，所述徑向電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，徑向轉(zhuǎn)子(3-1)內(nèi)圈套有軸(8)，徑向定子(2-1)內(nèi)圈套有徑向轉(zhuǎn)子(3-1)且以徑向氣隙(5-1)相隔；徑向轉(zhuǎn)子(3-1)軸端兩側(cè)分別設(shè)有左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)和右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)，左軸向定子(2-3)設(shè)置于左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)的最外層,右軸向定子(2-2)設(shè)置于右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)的最外層，左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)上的永磁體朝向靠近左軸向定子(2-3)的一側(cè)設(shè)置，右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)上的永磁體朝向靠近右軸向定子(2-2)的一側(cè)設(shè)置；徑向定子(2-1)、左軸向定子(2-3)和右軸向定子(2-2)分別安裝于機(jī)殼(1)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩分離型電機(jī)，其特征在于，所述徑向電機(jī)為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，徑向轉(zhuǎn)子(3-1)直接安裝在車輪內(nèi)，形成輪轂式結(jié)構(gòu)；徑向轉(zhuǎn)子(3-1)內(nèi)圈套有徑向定子(2-1)且以徑向氣隙(5-1)相隔；徑向轉(zhuǎn)子(3-1)軸端兩側(cè)分別設(shè)有左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)和右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)，左軸向定子(2-3)設(shè)置于左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)的最外層,右軸向定子(2-2)設(shè)置于右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)的最外層，左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)上的永磁體朝向靠近左軸向定子(2-3)的一側(cè)設(shè)置，右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)上的永磁體朝向靠近右軸向定子(2-2)的一側(cè)設(shè)置；徑向定子(2-1)、左軸向定子(2-3)和右軸向定子(2-2)與軸(8)相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩分離型電機(jī)，其特征在于，所述徑向電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，徑向轉(zhuǎn)子(3-1)內(nèi)圈套有軸(8)，徑向定子(2-1)內(nèi)圈套有徑向轉(zhuǎn)子(3-1)且以徑向氣隙(5-1)相隔；左軸向定子(2-3)和右軸向定子(2-2)沿著軸向并排放置，同時(shí)，徑向定子(2-1)沿軸向嵌套固定在左軸向定子(2-3)和右軸向定子(2-2)內(nèi)部中心，左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)設(shè)置于左軸向定子(2-3)的最外層，右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)設(shè)置于右軸向定子(2-2)的最外層，左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)上的永磁體朝向靠近左軸向定子(2-3)的一側(cè)設(shè)置，右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)上的永磁體朝向右軸向定子(2-2)的一側(cè)設(shè)置；左軸向定子(2-3)和右軸向定子(2-2)分別安裝于機(jī)殼(1)上，徑向轉(zhuǎn)子(3-1)、左軸向轉(zhuǎn)子(3-2)、右軸向轉(zhuǎn)子(3-3)均和軸(8)相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)所述的一種永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩分離型電機(jī)，其特征在于，所述徑向轉(zhuǎn)子(3-1)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括：一字型轉(zhuǎn)子，V型轉(zhuǎn)子，多層空氣槽轉(zhuǎn)子或者開關(guān)磁阻式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；所述永磁體(6)的安裝方式為表貼、表嵌或Halbach陣列三種，永磁體的表貼系數(shù)的范圍在0.8-1之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩分離型電機(jī)，其特征在于，

所述徑向定子(2-1)上采用整數(shù)槽分布式繞組結(jié)構(gòu)中：槽極配合需保證q＝S/(2*P*m)為整數(shù)；所述右軸向定子(2-2)和左軸向定子(2-3)均采用分?jǐn)?shù)槽集中繞組結(jié)構(gòu)中，槽極配合應(yīng)滿足S＝2P±2；其中m為電機(jī)的相數(shù)，S為電機(jī)的槽數(shù)，P為電機(jī)極對(duì)數(shù)，q為電機(jī)的每極每相槽數(shù)。