[發(fā)明專(zhuān)利]一種多齒結(jié)構(gòu)聚磁式定子雙分區(qū)電機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010520076.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111769708A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫麗紅;鄭剛旭;萬(wàn)慧娟;劉保連;張濤;魯慶;葉小婷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H02K16/04
• 分類(lèi)號(hào): 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(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 32223
• 代理人: 李鋒

本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種多齒結(jié)構(gòu)聚磁式定子雙分區(qū)電機(jī)，包括同心布置的內(nèi)區(qū)定子、中間轉(zhuǎn)子和外區(qū)定子；外區(qū)定子與中間轉(zhuǎn)子之間設(shè)置外氣隙，內(nèi)區(qū)定子與中間轉(zhuǎn)子之間設(shè)置內(nèi)氣隙；內(nèi)區(qū)定子包括內(nèi)區(qū)定子鐵心和設(shè)于內(nèi)區(qū)定子鐵心上的永磁體，中間轉(zhuǎn)子包括沿圓周方向交錯(cuò)排列的導(dǎo)磁塊和絕緣塊，外區(qū)定子包括外區(qū)定子鐵心和設(shè)于外區(qū)定子鐵心上的電樞繞組。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明外區(qū)定子磁極中采用“端部齒?矩形槽?中間齒?矩形槽?端部齒”的多齒結(jié)構(gòu)，內(nèi)區(qū)定子磁極采用“定子齒?永磁體?聚磁齒?永磁體?定子齒”的聚磁結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外區(qū)定子磁極上相應(yīng)部件對(duì)齊，提高定子分區(qū)電機(jī)的氣隙磁密，在提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的同時(shí)提高電機(jī)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)汽車(chē)用的多齒結(jié)構(gòu)聚磁式定子雙分區(qū)電機(jī)。

背景技術(shù)

作為電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵部件，電動(dòng)機(jī)的性能對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有著重要影響。針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用特點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中尚需解決的問(wèn)題有：1、電機(jī)具有較大的轉(zhuǎn)矩輸出能力；2、電機(jī)具有較高可靠性。

目前永磁磁通切換電機(jī)由于其高轉(zhuǎn)矩密度、高效率、高魯棒轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)而受到關(guān)注。該結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一類(lèi)定子永磁式電機(jī)，轉(zhuǎn)子上無(wú)繞組及永磁體，繞組和永磁體均位于定子上，由于定子上永磁體聚磁效應(yīng)使得電機(jī)具有高氣隙磁密，可實(shí)現(xiàn)較大轉(zhuǎn)矩輸出能力，具有良好的應(yīng)用前景。同時(shí)，也由于永磁體和繞組放置在電機(jī)內(nèi)同一部件即定子上，使得：1. 減少了繞組放置空間，限制了電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出能力的進(jìn)一步提高；2. 使得定子磁場(chǎng)飽和程度較大，降低了電機(jī)過(guò)載能力；3. 增加永磁體溫升及永磁體不可逆退磁的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，Z. Q. Z h u （諸自強(qiáng)）教授等人于2015年在IEEE TRANSACTIONS ONMAGNETICS的51卷第4期的論文《Novel electrical machines having separate PMexcitation stator》和51卷第5期中的論文《Novel doubly salient permanent magnetmachines with partitioned stator and iron pieces rotor》提出了采用定子分區(qū)的定子永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其電樞繞組位于外區(qū)定子上，永磁體位于內(nèi)區(qū)定子上，解決了電樞繞組和永磁體的空間沖突，并緩解了定子溫升，提高了永磁體工作穩(wěn)定性。

然而，由于定子分區(qū)永磁電機(jī)中，在兩分區(qū)定子與轉(zhuǎn)子間存在兩個(gè)氣隙，相比較原有單氣隙永磁磁通切換電機(jī)，其空載氣隙磁密和相等電負(fù)荷下的輸出轉(zhuǎn)矩均有所削弱，盡管可通過(guò)提高電機(jī)中的電負(fù)荷來(lái)提高轉(zhuǎn)矩輸出，其效率也相對(duì)下降了。因此，對(duì)于定子分區(qū)電機(jī)，如何提高定子分區(qū)永磁電機(jī)的永磁氣隙磁密、電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度和效率是需要關(guān)注的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有高轉(zhuǎn)矩密度及高效率的多齒結(jié)構(gòu)聚磁式定子雙分區(qū)電機(jī)結(jié)構(gòu)，提高常規(guī)定子分區(qū)永磁電機(jī)的空載氣隙磁密。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種多齒結(jié)構(gòu)聚磁式定子雙分區(qū)電機(jī)，包括同心布置的內(nèi)區(qū)定子、環(huán)繞內(nèi)區(qū)定子的中間轉(zhuǎn)子和環(huán)繞中間轉(zhuǎn)子的外區(qū)定子；

所述外區(qū)定子與所述中間轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有外氣隙，所述內(nèi)區(qū)定子與所述中間轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有內(nèi)氣隙；

所述內(nèi)區(qū)定子包括內(nèi)區(qū)定子鐵心和設(shè)于內(nèi)區(qū)定子鐵心上的永磁體，所述中間轉(zhuǎn)子由沿圓周方向交錯(cuò)排列的導(dǎo)磁塊和絕緣塊組成，所述外區(qū)定子包括外區(qū)定子鐵心和設(shè)于外區(qū)定子鐵心上的電樞繞組；

所述內(nèi)分區(qū)定子、外分區(qū)定子與電機(jī)外殼固定連接，所述中間轉(zhuǎn)子通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)子支架與電機(jī)輸出軸固定連接。

進(jìn)一步地，所述外區(qū)定子鐵心包括外區(qū)定子軛和S個(gè)沿著外區(qū)定子軛內(nèi)圓周均勻分布的外區(qū)定子齒，每個(gè)外區(qū)定子齒都包括齒頸和齒靴，任意相鄰兩個(gè)齒頸之間形成一個(gè)外區(qū)定子槽，每個(gè)齒靴上凸設(shè)三個(gè)調(diào)磁凸齒。