[發明專利]一種軸徑向混合磁通大力矩永磁電機

有效

• 申請號: 201910564807.0
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110311525B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 黃強;張武;余張國;孟兆平;陳學超;張鳳閣;陳強
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H02K21/22
• 分類號: H02K21/22;H02K21/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種軸徑向混合磁通大力矩永磁電機，包括機殼、端蓋、轉子軸、定子組件，以及轉子組件；所述定子組件包括徑向磁通定子和軸向磁通定子；所述徑向磁通定子套設于所述軸向磁通定子外側；所述轉子組件包括徑向磁通永磁體和軸向磁通永磁體；所述徑向磁通永磁體設置在所述機殼的側面部；所述軸向磁通永磁體設置在所述機殼的頂端部。本發明充分利用兩種電機在結構上的互補性，創造性的設計軸徑向混合磁通電機，使電機結構更加緊湊，且兩種磁路設計方式都是勵磁磁通面積很大的方案，大幅提升電機有效空間內的轉矩密度。

技術領域

本發明涉及一種永磁同步電機，特別涉及一種軸徑向混合磁通的大力矩永磁同步電機。

背景技術

永磁同步電機采用永磁體勵磁方式，轉子側無需引入單獨的勵磁繞組，僅定子側安裝有驅動繞組。獨特的勵磁方式使永磁電機的銅耗遠低于交流電機，效率優勢明顯，應用范圍廣泛。

永磁同步電機采用永磁體勵磁方式，力矩密度高，性能優勢明顯，已被廣泛應用。隨著永磁電機應用的越發成熟，客戶使用群體為滿足特有工況，對電機的特異性指標要求也越發嚴苛，促使工程設計人員對高性能磁材和設計技術變革的追求。在現有設計水平下，如能夠整合設計優勢，合理的對電機的電磁、結構進行創新，或能夠促進電機性能的躍升。

現有永磁電機多為單定子、單轉子結構，已有一些前瞻性設計人員提出雙定子、雙轉子結構設計，如申請人為上海永大電梯設備有限公司、申請號為201810589754.3的中國發明專利申請，其采用雙外轉子結構的曳引機，可大幅提升曳引機的帶載能力。又如申請人為株洲羅伯特電機有限公司、申請號為201821334578.0的中國實用新型專利，其同樣也是雙外轉子結構，用在大型風扇上的直驅電機。如上述兩件專利文獻，雖然為雙定子、雙轉子結構的創新探索，但仍舊是兩種同樣結構電機的組合，都是兩個外轉子結構電機。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有軸徑向勵磁磁通形式的混合磁通永磁電機，節省電機的整體空間，加強單位空間體積的帶載能力。

本發明的技術方案如下。

本發明提供了一種軸徑向混合磁通永磁電機，包括機殼、端蓋、轉子軸、定子組件，以及轉子組件；

所述機殼基本呈倒杯狀，包括一基本呈圓柱狀的側面部和一基本呈盤狀的頂端部；

所述轉子軸一端固定在所述機殼的頂端部，另一端通過軸承安裝在所述端蓋；

所述定子組件包括徑向磁通定子和軸向磁通定子；所述徑向磁通定子套設于所述軸向磁通定子外側；

所述轉子組件包括徑向磁通永磁體和軸向磁通永磁體；所述徑向磁通永磁體設置在所述機殼的側面部；所述軸向磁通永磁體設置在所述機殼的頂端部。

優選地，所述徑向磁通定子包括徑向磁通定子鐵芯，以及位于所述徑向磁通定子鐵芯上的徑向磁通繞組。

優選地，所述徑向磁通定子與所述軸向磁通定子通過隔磁環連接。

優選地，所述隔磁環使用不導磁金屬制造，保證兩套定子磁場獨立性，降低控制難度。

優選地，所述軸向磁通定子包括軸向磁通定子鐵芯和軸向磁通繞組；

優選地，所述兩套繞組分別繞制，以傳統繞制方式即可實現大槽滿率繞線，繞組端部可控制在較小范圍，繞組利用率高；

優選地，所述軸向磁通定子鐵芯包括一倒杯狀的支架，以及軸向磁通定子齒；所述軸向磁通繞組位于所述軸向磁通定子齒。

優選地，所述端蓋上包括一筒狀部；所述支架的底部開口端套接在所述端蓋的筒狀部外側。

優選地，所述轉子軸與所述端蓋之間的軸承安裝在所述端蓋的筒狀部內。