[發(fā)明專利]一種采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710388163.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107124053B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王凱;李健;吳科明;劉闖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27;H02K1/24;H02K1/02;H02K21/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于：包括轉(zhuǎn)子鐵心段、導(dǎo)磁環(huán)、高能量密度永磁體和低能量密度永磁體；

轉(zhuǎn)子鐵心段至少有兩個(gè)，且均同軸設(shè)置；相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段之間同軸設(shè)置一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)；

交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子能作為內(nèi)轉(zhuǎn)子，也能作為外轉(zhuǎn)子；

當(dāng)交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子作為內(nèi)轉(zhuǎn)子時(shí)，布設(shè)方式包括：

1)轉(zhuǎn)子鐵心段和導(dǎo)磁環(huán)均同軸套裝在轉(zhuǎn)軸上；

2)每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的外表面沿周向均勻布設(shè)有p個(gè)弧形的外凸極，其中，p為電機(jī)極對(duì)數(shù)；相鄰兩個(gè)外凸極之間形成一個(gè)外弧形槽，每個(gè)外弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)外瓦片式永磁體，每個(gè)外瓦片式永磁體均為高能量密度永磁體；

3)每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)側(cè)圓環(huán)面上沿周向均勻布設(shè)有n個(gè)內(nèi)弧形槽，且n≥p；每個(gè)內(nèi)弧形槽的內(nèi)徑均大于轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)徑，相鄰兩個(gè)內(nèi)弧形槽之間的轉(zhuǎn)子鐵心段構(gòu)成內(nèi)加強(qiáng)筋；每個(gè)內(nèi)弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體，每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體均為低能量密度永磁體；

當(dāng)交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子作為外轉(zhuǎn)子時(shí)，布設(shè)方式包括：

(1)每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的外側(cè)圓環(huán)面上沿周向均勻布設(shè)有n個(gè)外弧形槽，且n≥p；每個(gè)外弧形槽的外徑均小于轉(zhuǎn)子鐵心段的外徑，相鄰兩個(gè)外弧形槽之間的轉(zhuǎn)子鐵心段構(gòu)成外加強(qiáng)筋；每個(gè)外弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)外瓦片式永磁體，每個(gè)外瓦片式永磁體均為低能量密度永磁體；

(2)每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段的內(nèi)表面沿周向均勻布設(shè)有p個(gè)弧形的的內(nèi)凸極，相鄰兩個(gè)內(nèi)凸極之間形成一個(gè)內(nèi)弧形槽，每個(gè)內(nèi)弧形槽內(nèi)布設(shè)一個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體，每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體均為高能量密度永磁體；

交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)論作為內(nèi)轉(zhuǎn)子，還是作為外轉(zhuǎn)子，均還具有如下布設(shè)方式：

相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體或內(nèi)瓦片式永磁體沿周向偏移的電周期角度為360°/2p；

位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的所有外瓦片式永磁體的充磁方向一致，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的所有內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向一致，位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體和內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向相反；

相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的外瓦片式永磁體的充磁方向相反；相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段上的內(nèi)瓦片式永磁體的充磁方向相反。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于：每個(gè)外瓦片式永磁體和每個(gè)內(nèi)瓦片式永磁體的兩側(cè)均設(shè)置有隔磁槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于：高能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的系數(shù)其中θ_b1為高能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的圓心角，θ_m1為高能量密度永磁體的圓心角；k_c1取值范圍為0-0.2。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于：低能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的系數(shù)其中θ_b2為低能量密度永磁體兩側(cè)的隔磁槽的圓心角，θ_m2為低能量密度永磁體的圓心角，k_c2取值范圍在0-0.2之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于：導(dǎo)磁環(huán)的外周或內(nèi)周同軸套設(shè)有軸向充磁永磁體；假設(shè)軸向充磁永磁體的外徑為r1，高能量密度永磁體的外徑為r3，高能量密度永磁體的內(nèi)徑為r4，則r3≤r1≤r4。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于：位于同一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心段兩側(cè)的兩個(gè)軸向充磁永磁體的充磁方向相反。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用混合永磁體的交替極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于：導(dǎo)磁環(huán)的軸向長(zhǎng)度系數(shù)其中L_a為導(dǎo)磁環(huán)的軸向長(zhǎng)度，L_ef為電機(jī)整機(jī)的有效軸向長(zhǎng)度；k_a取值范圍為0-0.1。