[發明專利]一種Halbach陣列混合永磁定子雙分區電機

在審

• 申請號: 202010519327.5
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111769707A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 莫麗紅;鄭剛旭;羅濤;李吉祥;張乃光;劉保連;張濤;魯慶;葉小婷
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K1/17;H02K3/28;H02K1/14;H02K1/16;H02K21/04;H02K21/38
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李鋒

1.一種Halbach陣列混合永磁定子雙分區電機，其特征在于，包括同心布置的內區定子（3）、環繞內區定子（3）的中間轉子（2）和環繞中間轉子（2）的外區定子（1）；

所述外區定子（1）與中間轉子（2）之間設置有外氣隙，所述內區定子（3）與中間轉子（2）之間設置有內氣隙；

內區定子（3）包括內區定子鐵心（3-1）、設于內區定子鐵心（3-1）外壁上的永磁體以及設置于永磁體上的脈沖磁化繞組（3-4）；所述中間轉子（2）包括沿圓周方向交錯排列的導磁塊（2-1）和絕緣塊（2-2）；外區定子（1）包括外區定子鐵心（1-1）和設于外區定子鐵心（1-1）上的m相電樞繞組（1-2）；

所述內分區定子（3）、外分區定子（1）與電機外殼固定連接，所述中間轉子（2）通過轉子支架與電機輸出軸固定連接。

2.根據權利要求1所述的Halbach陣列混合永磁定子雙分區電機，其特征在于，所述外區定子鐵心（1-1）包括外區定子軛（1-3）和P_s個沿著外區定子軛（1-3）內圓周均勻凸出的外區定子齒（1-4），任意相鄰兩個外區定子齒（1-4）之間形成一個外區定子槽（1-5），所述m相電樞繞組（1-2）分布于所述P_s個外區定子槽（1-5）內，且其繞制于外區定子齒（1-4）上，滿足P_s=6n，其中n為正整數。

3.根據權利要求2所述的Halbach陣列混合永磁定子雙分區電機，其特征在于，所述中間轉子（2）由q塊導磁塊（2-1）和q 塊絕緣塊（2-2）沿圓周方向交錯排列，且滿足2q= P_s±2k，其中k為正整數。

4.根據權利要求2所述的Halbach陣列混合永磁定子雙分區電機，其特征在于，所述設于內區定子鐵心（3-1）外壁上的永磁體包括扇環形釹鐵硼永磁體（3-2）和扇環形鋁鎳鈷永磁體（3-3）以Halbach陣列布置；所述內區定子鐵心（3-1）的外圓周均勻放置P_s塊扇環形釹鐵硼永磁體（3-2），所述釹鐵硼永磁體（3-2）內弧面與內區定子鐵心（3-1）外圈緊密貼合在一起，P_s塊釹鐵硼永磁體（3-2）在圓周方向不直接相連，形成扇環形間隙，在間隙內嵌入所述扇環形鋁鎳鈷永磁體（3-3），扇環形鋁鎳鈷永磁體（3-3）兩側面分別與釹鐵硼永磁體（3-2）的兩側面緊密貼合在一起。

5.根據權利要求4所述的Halbach陣列混合永磁定子雙分區電機，其特征在于，所述扇環形鋁鎳鈷永磁體（3-3）徑向內徑大于所述扇環形釹鐵硼永磁體（3-2）徑向內徑，所述扇環形鋁鎳鈷永磁體（3-3）徑向外徑小于所述扇環形釹鐵硼永磁體（3-2）徑向外徑；在每塊鋁鎳鈷永磁體（3-3）徑向兩側形成2個內區定子槽（3-5），所述脈沖磁化繞組（3-4）放置于內區定子槽（3-5）內且繞在所述鋁鎳鈷永磁體（3-3）上。

6.根據權利要求5所述的Halbach陣列混合永磁定子雙分區電機，其特征在于，所述釹鐵硼永磁體（3-2）采用稀土釹鐵硼永磁材料，P_s塊釹鐵硼永磁體（3-2）充磁方向沿徑向交替變化，且其徑向中心線與所述外區定子齒（1-4）徑向中心線對齊。