[發明專利]一種定子模塊化雙轉子雙凸永磁電機

在審

• 申請號: 202010095911.2
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111181339A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 王凱;孫海陽;李烽;張國豪;孔金旺;張旭
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本發明公開了一種定子模塊化雙轉子雙凸永磁電機，包括內凸極轉子、外凸極轉子以及位于二者之間的定子，內凸極轉子和外凸極轉子分別與定子之間形成獨立的氣隙；定子包括若干定子模塊，每個定子模塊包括定子軛部以及分別與定子軛部中間位置外側和內側連接的外定子齒和內定子齒，各定子模塊的定子軛部之間通過永磁體連接形成完整的定子；每個定子模塊的外定子齒和內定子齒上均繞有電樞繞組；隨著內外轉子的同步旋轉與定子相對位置的變化在電機內外定子電樞繞組中感應出正負交變的反電勢。本發明解決了傳統單轉子雙凸永磁電機定子側漏磁嚴重的問題，提高了永磁體利用率和電機轉矩密度。

技術領域

本發明屬于永磁電機領域，特別涉及了一種雙轉子雙凸永磁電機。

背景技術

雙凸永磁電機的永磁體和電樞繞組均位于定子上，易于實現繞組和永磁體的冷卻，容易實現電機的溫升控制可以確保電機可靠運行。雙凸永磁電機的轉子采用凸極鐵芯結構，既無電樞繞組也無永磁體，機械強度大適合做高速運行，非常適合航空航天和電動汽車等高速電驅動場合。然而，雙凸永磁電機的內轉子(外轉子)存在嚴重的定子外側(定子內側)漏磁，導致永磁體利用率低，磁能不能得到有效的利用。

發明內容

為了解決上述背景技術提到的技術問題，本發明提出了一種定子模塊化雙轉子雙凸永磁電機，解決傳統單轉子雙凸永磁電機定子側的漏磁問題，提高永磁體利用率。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種定子模塊化雙轉子雙凸永磁電機，包括內凸極轉子、外凸極轉子以及位于二者之間的定子，所述內凸極轉子和外凸極轉子分別與定子之間形成獨立的氣隙；所述定子包括若干定子模塊，每個定子模塊包括定子軛部以及分別與定子軛部中間位置外側和內側連接的外定子齒和內定子齒，各定子模塊的定子軛部之間通過永磁體連接形成完整的定子；每個定子模塊的外定子齒和內定子齒上均繞有電樞繞組，同一定子模塊的外定子齒和內定子齒上電樞繞組的正負方向相同，各外定子齒上屬于同相的電樞繞組反相串聯構成單相繞組，各內定子齒上屬于同相的電樞繞組反向串聯構成單相繞組，內、外定子齒上屬于同相的電樞繞組反相串聯構成單相繞組；所述內凸極轉子與外凸極轉子的極對數相同，內凸極轉子的凸極齒的中心線正對著外凸極轉子的槽的中心線。

基于上述技術方案的優選方案，所述永磁體采用環形充磁方式，相鄰永磁體的充磁方向相反。

基于上述技術方案的優選方案，所述內凸極轉子與外凸極轉子通過其端部機械固定為一體，實現同步旋轉。

基于上述技術方案的優選方案，所述定子模塊的定子軛部兩端處的外側和內側分別連接有半個外定子齒和半個內定子齒，所述永磁體設置在每個定子模塊的定子軛部中間位置與兩端之間，相鄰兩個定子模塊兩端的半個外定子齒和半個內定子齒拼接形成完整的外定子齒和內定子齒，所述拼接形成的外定子齒和內定子齒上不繞設電樞繞組。

基于上述技術方案的優選方案，每個定子模塊的定子軛部中間位置的外定子齒和內定子齒的尺寸大于相鄰兩個定子模塊兩端的半個外定子齒和半個內定子齒拼接形成的外定子齒和內定子齒的尺寸。

采用上述技術方案帶來的有益效果：

(1)本發明將永磁體放置于模塊化定子軛部的連接處，永磁體為內外電機所共用，避免了傳統雙凸永磁電機定子兩側的漏磁問題，提高了永磁體利用率和電機轉矩密度；永磁體放置于定子也有利于永磁體的散熱；

(2)本發明定子采用模塊化設計，便于加工批量生產，加工好的模塊化定子可直接繞線然后拼裝完成裝配，簡化了生產過程和裝配過程；

(3)本發明定子繞線采用隔齒繞的模塊化方式，可以降低繞線難度，提高槽滿率；此外電機的容錯性能也可以得到了改善；

(4)本發明電機的內外轉子均采用機械強度大的凸極鐵芯結構，內外凸極鐵芯轉子同步旋轉共軸輸出機械功率，適合做高速運行。

附圖說明