[發(fā)明專利]一種復(fù)合疊加磁路永磁直流無刷電動機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710970966.1
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107565721A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮西川
• 申請（專利權(quán)）人: 馮西川
• 主分類號: H02K1/17
• 分類號: H02K1/17;H02K1/16;H02K3/12;H02K1/27;H02K29/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 戴勇靈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁直流無刷電動機領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合疊加磁路永磁直流無刷電動機。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的永磁直流電動機大致分為兩大類，一類是永磁定子，電磁轉(zhuǎn)子，主要采用傳統(tǒng)的換向器電刷進行控制運行，俗稱永磁有刷直流電動機。另一類是電磁定子永磁轉(zhuǎn)子，采用位置傳感器控制驅(qū)動電路進行控制運行，俗稱永磁無刷直流電動機。永磁直流電動機廣泛用于小家電、摩托車、汽車、船舶、航空、精密機床等領(lǐng)域。以上兩類永磁直流電動機有一共同點，定子和轉(zhuǎn)子只能其中之一部分利用永磁鐵所提供的永磁能。經(jīng)長期技術(shù)進步在其材料、工藝及控制方法上均取得長足進步。但是提高永磁能方面一直沒有實質(zhì)性突破，導(dǎo)致現(xiàn)有的各類永磁直流電動機的效率提高嚴重受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)電機上電磁和永磁的疊加，目的在于提供一種復(fù)合疊加磁路永磁直流無刷電動機，形成復(fù)合永磁回路，實現(xiàn)電磁場和永磁場的疊加強化，使電機具有低功耗，大扭矩、寬速比、超高效率的優(yōu)越綜合性能。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種復(fù)合疊加磁路永磁直流無刷電動機，包括定子和安裝于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括M段單轉(zhuǎn)子體總成和轉(zhuǎn)軸，M段單轉(zhuǎn)子體總成均串接在轉(zhuǎn)軸上，相鄰兩段單轉(zhuǎn)子體總成之間還設(shè)置轉(zhuǎn)子隔圈，每段單轉(zhuǎn)子體總成包括轉(zhuǎn)子體和固定在轉(zhuǎn)子體外圓表面上的轉(zhuǎn)子永磁瓦；所述定子包括M段單定子總成和導(dǎo)磁機殼，相鄰兩段單定子總成之間設(shè)置定子隔環(huán)，每段單定子總成內(nèi)部對應(yīng)一段單轉(zhuǎn)子體總成，每段單定子總成包括定子鐵芯和固定在定子鐵芯外徑上的定子鐵芯永磁鐵，相鄰兩段單定子總成上的定子鐵芯永磁鐵互為異向磁極，相鄰兩段單定子總成通過導(dǎo)磁機殼形成永磁回路。

本方案中相鄰轉(zhuǎn)子永磁瓦的極向互為相反，轉(zhuǎn)子永磁瓦與轉(zhuǎn)子體的固定采用燕尾槽鑲嵌固定，同時涂抹耐熱高強度環(huán)氧膠固化，以保證其足夠的機械強度。本方案中轉(zhuǎn)子采用多段裝配結(jié)構(gòu)，各段單轉(zhuǎn)子體總成為統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、尺寸，多段短單轉(zhuǎn)子體總成結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)子永磁瓦的工藝、性能及制造成本更為優(yōu)化，同時便于維護保養(yǎng)。

本方案中分段環(huán)形定子、定子鐵芯永磁鐵沿導(dǎo)磁機殼軸向與相鄰的異極向定子鐵芯永磁鐵、分段環(huán)形定子形成永磁回路，使各段單定子總成在非工作狀態(tài)時呈現(xiàn)單極方向的永磁體，相鄰兩段單定子總成上的定子鐵芯的磁極互為相反，形成了各段單定子總成在徑向、軸向同時呈現(xiàn)不同極向的復(fù)合永磁回路，為電機運行時電磁和永磁的疊加強化提供了必備條件，實現(xiàn)電磁和永磁的疊加強化，使電機具有低功耗，大扭矩、寬速比、超高效率的優(yōu)越綜合性能，而現(xiàn)有的該類電機卻無法實現(xiàn)。多段單定子總成的結(jié)構(gòu)使各段單定子總成通過導(dǎo)磁機殼形成的異極向永磁回路更加的合理，并最大限度減少了永磁回路的漏磁耗損。分段獨立的轉(zhuǎn)子永磁瓦及定子鐵芯永磁鐵因長度大幅縮短，使其制造工藝優(yōu)化、生產(chǎn)成本更合理。定子鐵芯、定子鐵芯永磁鐵與導(dǎo)磁機殼之間形成的弧形瓦狀空間采用鋁質(zhì)同形嵌件嵌入，嵌件的內(nèi)外弧形表面與導(dǎo)磁機殼內(nèi)徑、定子鐵芯外圓采用過度配合，以利各部件的精確定位與結(jié)構(gòu)強度，同時利于將電機內(nèi)部溫升熱量傳導(dǎo)至機殼散熱翅散熱。

優(yōu)選的，當電動機處于非工作狀態(tài)時，每段單定子總成上的定子鐵芯呈現(xiàn)單極方向的永磁體，相鄰兩段單定子總成上的定子鐵芯的磁極互為相反。

優(yōu)選的，M的取值為大于或等于2的自然數(shù)。單轉(zhuǎn)子體總成和單定子總成分段數(shù)完全相同，分段長度完全相同，每段單定子總成之間取6-10mm間距并用耐熱、絕緣的非磁性材料隔離，以保證各分段單定子總成外徑表面的定子鐵芯永磁鐵與相鄰段單定子總成外徑上的異極向定子永磁鐵的磁力線只能經(jīng)導(dǎo)磁機殼形成定子的永磁回路，防止磁力線短路引起的磁力線衰減。

優(yōu)選的，所述定子鐵芯的內(nèi)徑上均勻分布K個嵌線齒槽，每個定子鐵芯上的嵌線齒槽數(shù)量、形態(tài)和方向均相同，K＝24+4n,n的取值為包括零的正整數(shù)。