[發明專利]一種新型Halbach陣列同心式磁力齒輪設計

在審

• 申請號: 201610714041.6
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN107784130A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 申茂軍
• 申請（專利權）人: 申茂軍
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型Halbach陣列同心式磁力齒輪設計，其特征在于：該方法是針對磁力齒輪結構的特殊性，對磁力齒輪兩轉子永磁體采用 Halbach 陣列充磁，建立 Halbach充磁解析模型；應用全局解析法分析 Halbach 陣列同心式磁力齒輪，其次，詳細分析了在傳動比不變的情況下，調磁環鐵心寬度、調磁環高度及外轉子軛部厚度等參數與磁力齒輪最大靜態轉矩之間的關系，以一臺內轉子4對極、外轉子17對極的 Halbach 陣列同心式磁力齒輪樣機為例，計算了氣隙磁場和電磁轉矩，并與有限元法結果比較，合理選擇結構參數可以提高磁力齒輪的轉矩密度，為同心式磁力齒輪結構參數的設計與優化提供依據及方向。

2.根據權利要求 1所述的新型Halbach陣列同心式磁力齒輪設計，其特征在于，所述解析模型，通過Halbach 陣列同心式磁力齒輪結構模型，共分為 5 個子區域，包括內外兩層氣隙子區域、內外轉子永磁體子區域和調磁定子槽子區域，內外轉子磁極分別為4對極和17對極調磁環齒數Q = 21，內轉子每極永磁體分為 4 小塊，外轉子每極永磁體分為 2 小塊。

3.根據權利要求 1所述的新型Halbach陣列同心式磁力齒輪設計，其特征在于，所述的結構參數與轉矩關系，根據麥克斯韋應力張量法理論，電磁轉矩的大小與磁場有關，如何提高磁場強度就是解決問題的關鍵，磁場強度的大小與氣隙長度、永磁體厚度、調磁環高度、調磁環之間的寬度(即槽口寬度) 、轉子鐵心軛部厚度及硅鋼種類等都有關系，根據同心式磁力齒輪自身特點，選取這幾個結這構參數作為優化變量。

4.根據權利要求 1所述的新型Halbach陣列同心式磁力齒輪設計，其特征在于，所述的計算實例及實驗驗證，作用是為了驗證本解析計算方法和優化設計的有效性，制造了一臺 Halbach 陣列同心式磁力齒輪樣機，將內、外轉子永磁體和調磁定子槽初始相位角均設為 0°，該樣機在內、外轉子軛部Halbach陣列充磁磁密較同部位徑向充磁磁密小很多，因此轉子材料有所減少，降低了體積及成本。