[發(fā)明專利]一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810160485.9
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108336877A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁野;孫玉坤;楊帆;黃永紅;朱志瑩;孟高軍
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K1/14;H02K1/16;H02K1/17;H02K1/27;H02N15/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機，其特征在于，包括連為一個整體的外定子a(1)、外定子b(2)、軸向永磁環(huán)(3)、轉(zhuǎn)子(4)、永磁體(5)、內(nèi)定子(6)；所述軸向永磁環(huán)(3)位于所述外定子a(1)、外定子b(2)之間，且外定子a(1)、外定子b(2)、軸向永磁環(huán)(3)置于電機外側(cè)，所述外定子a(1)、外定子b(2)的內(nèi)側(cè)由外向內(nèi)依次為轉(zhuǎn)子(4)、永磁體(5)、內(nèi)定子(6)，共同實現(xiàn)了懸浮支承系統(tǒng)與驅(qū)動電機的統(tǒng)一；所述轉(zhuǎn)子(4)分為兩層，第一層為外層(401)，第二層為內(nèi)層(402)；外層(401)和外定子a(1)、外定子b(2)、軸向永磁環(huán)(3)構(gòu)成了懸浮系統(tǒng)；內(nèi)層(402)和永磁體(5)、內(nèi)定子(6)構(gòu)成了轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機，其特征是：軸向永磁環(huán)(3)采用軸向充磁，為懸浮系統(tǒng)提供偏置磁場。

3.如權(quán)利要求1所述的一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機，其特征是：永磁體(5)采用halbach結(jié)構(gòu)，為轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)提供磁場。

4.如權(quán)利要求1所述的一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機，其特征是：所述懸浮系統(tǒng)，包括一個外定子a(1)定子軛a(101)，四個定子齒a(102)，四個懸浮線圈a(103)，一個外定子b(2)定子軛b(201)，四個定子齒b(202)，四個懸浮線圈b(203)，一個軸向永磁環(huán)(3)，轉(zhuǎn)子(4)外層(401)；其中定子軛a(101)與四個等間隔放置的定子齒a(102)相連，每個定子齒a(102)上疊繞一個懸浮繞組a(103)，定子軛b(201)與四個等間隔放置的定子齒b(202)相連，每個定子齒b(202)上疊繞一個懸浮繞組b(203)；外定子a(1)與外定子b(2)軸向排列，二者之間放置軸向永磁環(huán)(3)，外定子a(1)、外定子b(2)與轉(zhuǎn)子(4)外層(401)之間留有等間隙的徑向氣隙，上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)兩個自由度懸浮。

5.如權(quán)利要求4所述一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機，其特征是：懸浮繞組a(103)均由直流電控制。

6.如權(quán)利要求4所述一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機，其特征是：懸浮繞組b(203)均由直流電控制。

7.如權(quán)利要求1所述的一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機，其特征是：所述轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)子(4)內(nèi)層(402)，halbach永磁體(5)，內(nèi)定子(6)定子軛(601)，十二個定子齒(602)，十二個轉(zhuǎn)矩線圈(603)；內(nèi)定子(6)定子軛(601)與十二個等間距的定子齒(602)相連，每個定子齒(602)上疊有集中式繞組(603)，定子齒(602)與halbach永磁體(5)之間留有等間隙的徑向氣隙，halbach永磁體(5)均勻固定在轉(zhuǎn)子(4)內(nèi)層(402)的內(nèi)壁，實現(xiàn)了電機的電動和發(fā)電。

8.如權(quán)利要求2所述的一種雙定子磁懸浮永磁無刷直流電機，其特征是：所述外定子a(1)、軸向永磁環(huán)(3)、外定子b(2)依次軸向排列，產(chǎn)生的磁通從N極出發(fā)，經(jīng)外定子a(1)、轉(zhuǎn)子(4)外層(401)、外定子b(2)回到S極，構(gòu)成的閉合回路為懸浮系統(tǒng)提供偏置磁路，轉(zhuǎn)子(4)內(nèi)層(402)采用隔磁材料，隔絕軸向永磁環(huán)(3)與halbach永磁體(5)之間的磁場，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩和懸浮的自解耦。