[發(fā)明專利]磁齒輪及具有其的復合電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011381072.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112615525B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡余生;陳彬;肖勇;李權(quán)鋒;馬曉皓;劉美揚
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10;H02K16/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11240
• 代理人: 譚玲玲

本發(fā)明提供了一種磁齒輪及具有其的復合電機，磁齒輪，包括：內(nèi)轉(zhuǎn)子本體，內(nèi)轉(zhuǎn)子本體上設(shè)置有多個內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體，多個內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體沿內(nèi)轉(zhuǎn)子本體的周向間隔設(shè)置；多個內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的極對數(shù)為P1；軛部，軛部包括多個軛部永磁體，多個軛部永磁體沿圓周方向間隔設(shè)置；多個軛部永磁體的極對數(shù)為P2；調(diào)制環(huán)，調(diào)制環(huán)設(shè)置在內(nèi)轉(zhuǎn)子本體和軛部之間，調(diào)制環(huán)上設(shè)置有多個調(diào)制塊，多個調(diào)制塊沿圓周方向間隔設(shè)置；多個調(diào)制塊的個數(shù)為N，N＝P1+P2；其中，內(nèi)轉(zhuǎn)子本體的轉(zhuǎn)速與調(diào)制環(huán)的轉(zhuǎn)速之間的比值等于N/P1。以解決現(xiàn)有技術(shù)中的磁齒輪的轉(zhuǎn)矩波動較大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁場調(diào)制式磁齒輪領(lǐng)域，具體而言，涉及一種磁齒輪及具有其的復合電機。

背景技術(shù)

目前，磁場調(diào)制式磁齒輪成為了一種新型的動力傳遞機構(gòu)，與機械齒輪相比，具有以下優(yōu)點：

1)可以減少機械噪聲和振動；

2)磁齒輪不需要潤滑，因此可以減少維護，增加系統(tǒng)的可靠性；

3)當負載嚴重過載時，磁齒輪具有自保護能力；

4)轉(zhuǎn)矩輸入端和輸出端是非接觸的，這一特點在有毒有害流體泵類驅(qū)動中具有巨大優(yōu)勢；

5)磁齒輪永磁體直接安裝在轉(zhuǎn)子表面，不像機械齒輪那樣要對齒部進行精加工和熱處理等工藝，加工較機械齒輪方便。

磁場調(diào)制式磁齒輪通常由三部分組成：內(nèi)轉(zhuǎn)子、調(diào)制環(huán)和外轉(zhuǎn)子，其中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的外表面和外轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面上都設(shè)置有永磁體，調(diào)制環(huán)由多個在圓周方向均勻分布的鐵磁材料構(gòu)成，這些鐵心起到調(diào)制內(nèi)外磁場的作用，通過對調(diào)制環(huán)上鐵心的塊數(shù)以及內(nèi)外轉(zhuǎn)子磁體極對數(shù)采用合適的配比，可以使得內(nèi)外轉(zhuǎn)子以不同速率同時轉(zhuǎn)動時進行穩(wěn)定的扭矩傳遞，從而實現(xiàn)變速傳動功能，目前最常見的結(jié)構(gòu)都是將外轉(zhuǎn)子固定，內(nèi)轉(zhuǎn)子為高速小扭矩輸出端，調(diào)制環(huán)為低速大轉(zhuǎn)矩輸出端。

但是，現(xiàn)有的磁齒輪結(jié)構(gòu)的調(diào)制環(huán)層處于內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間起調(diào)制作用，內(nèi)外都是很窄的氣隙，而調(diào)制環(huán)本身為齒槽結(jié)構(gòu)，不可避免地在兩層氣隙中產(chǎn)生較多的無用諧波分量，這些無用諧波會導致磁齒輪能夠有效傳遞的轉(zhuǎn)矩減小，并且增大磁齒輪的轉(zhuǎn)矩波動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種磁齒輪及具有其的復合電機，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的磁齒輪的轉(zhuǎn)矩波動較大的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種磁齒輪，包括：內(nèi)轉(zhuǎn)子本體，內(nèi)轉(zhuǎn)子本體上設(shè)置有多個內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體，多個內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體沿內(nèi)轉(zhuǎn)子本體的周向間隔設(shè)置；多個內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的極對數(shù)為P1；軛部，軛部包括多個軛部永磁體，多個軛部永磁體沿圓周方向間隔設(shè)置；多個軛部永磁體的極對數(shù)為P2；調(diào)制環(huán)，調(diào)制環(huán)設(shè)置在內(nèi)轉(zhuǎn)子本體和軛部之間，調(diào)制環(huán)上設(shè)置有多個調(diào)制塊，多個調(diào)制塊沿圓周方向間隔設(shè)置；多個調(diào)制塊的個數(shù)為N，N＝P1+P2；其中，內(nèi)轉(zhuǎn)子本體的轉(zhuǎn)速與調(diào)制環(huán)的轉(zhuǎn)速之間的比值等于N/P1。

進一步地，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的徑向截面為扇環(huán)形，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的弧度為a1；調(diào)制塊與內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體之間的氣隙距離為q1；調(diào)制塊的徑向截面為以調(diào)制環(huán)的圓心為圓心的扇形，調(diào)制塊的弧度為a3；1＜(2×a1×P1×q1)/(a3×N)＜1.81。

進一步地，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的徑向截面為扇環(huán)形，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的弧度為a1；相鄰的兩個調(diào)制塊之間通過磁橋連接，磁橋的厚度為h2；調(diào)制塊的徑向截面為以調(diào)制環(huán)的中心為圓心的扇形，調(diào)制塊的弧度為a3；1.6＜(2×a1×P1×h2)/(a3×N)＜1.81。

進一步地，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的徑向截面為扇環(huán)形，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的弧度為a1；調(diào)制塊具有相對設(shè)置的第一端面和第二端面，第一端面與內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體相對，第二端面與軛部永磁體相對，第一端面和第二端面之間的距離為h3；相鄰的兩個調(diào)制塊之間通過磁橋連接，磁橋的寬度為a4；13.7＜(2×a1×P1×h3)/(a4×N)＜19.6。