[發明專利]基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子

有效

• 申請號: 202110625184.0
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113541352B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王志強;蘇森;韓坤;陳勝林
• 申請（專利權）人: 安徽華馳動能科技有限公司
• 主分類號: H02K1/278
• 分類號: H02K1/278;H02K1/2791;H02K16/02;H02K21/02
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 李俊

1.一種基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子，包括外轉子鐵心、偏心永磁體、定子、內轉子鐵心和轉子軸，所述外轉子鐵心的徑向外側安裝在轉子軸的外端，所述內轉子鐵心的徑向內側安裝在轉子軸的內端，其特征在于，多個所述偏心永磁體沿內轉子鐵心的徑向外側交替放置，且相鄰兩塊偏心永磁體的充磁方向相反，所述偏心永磁體由圓弧邊內廓、偏心圓弧外廓以及兩側邊組成，且偏心圓弧外廓的中點與自身圓心的連線經過圓弧邊內廓的圓心，所述外轉子鐵心的外廓為圓形、內廓由周向的多個向外凹陷的偏心圓弧構成，所述偏心圓弧的個數與偏心永磁體的個數相同，且偏心圓弧的位置與偏心永磁體一一對應，所述外轉子鐵心的徑向內側與偏心永磁體之間構成了環形氣隙，所述定子置于環形氣隙內并固定在機殼上；

其中，所述外轉子鐵心的圓形外廓、偏心永磁體的圓弧邊內廓以及內轉子鐵心的內外廓同心設置，且該同心點為轉子的幾何中心，所述外轉子鐵心上偏心圓弧的兩端點在對應的偏心永磁體兩側邊與幾何中心連線的延長線上，且外轉子鐵心上偏心圓弧的圓心位于自身中點與轉子的幾何中心連線上；

所述偏心永磁體上偏心圓弧外廓的圓心與圓弧邊內廓的圓心之間距離為偏心值λ，滿足關系式：

，

其中R_n為內轉子鐵心外廓的半徑，b為偏心永磁體兩側邊的長度，p為極對數；

所述外轉子鐵心上偏心圓弧的圓心與幾何中心之間的距離為偏心值λ₁，滿足關系式：其中R_w為外轉子鐵心外廓的半徑。

2.根據權利要求1所述的基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子，其特征在于，還包括與偏心永磁體數量相等且呈瓦片狀的隔磁塊，所述隔磁塊置于相鄰的兩塊偏心永磁體之間，且所述外轉子鐵心上偏心圓弧的兩端點在對應的偏心永磁體兩側隔磁塊瓦型邊中點與轉子的幾何中心連線的延長線上。

3.根據權利要求2所述的基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子，其特征在于，所述隔磁塊的瓦型內徑為r_n，滿足關系式：r_n＝R_n，隔磁塊的瓦型外徑為r_w2，滿足關系式：r_w2＝r_n+0.85b，其中R_n為內轉子鐵心外廓的半徑，b為偏心永磁體兩側邊的長度；所述隔磁塊的瓦型張角為α_n，滿足關系式：所述偏心永磁體的張角α，滿足關系式其中p為極對數。

4.根據權利要求3所述的基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子，其特征在于，所述偏心永磁體上偏心圓弧外廓的圓心與圓弧邊內廓的圓心之間距離為偏心值λ，滿足關系式：

，

其中k_n為隔磁塊系數，滿足關系式：

5.根據權利要求4所述的基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子，其特征在于，所述外轉子鐵心上偏心圓弧的圓心與轉子的幾何中心之間的距離為偏心值λ₁，滿足關系式：其中R_w為外轉子鐵心外廓的半徑。

6.根據權利要求1或5所述的基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子，其特征在于，所述偏心永磁體的偏心圓弧外廓的半徑為r_w，滿足關系式：r_w＝λ+R_n。

7.根據權利要求6所述的基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子，其特征在于，所述外轉子鐵心上偏心圓弧兩端點到幾何中心的距離為R，滿足關系式：R_n+b+5≤R≤R_n+b+8；所述外轉子鐵心上偏心圓弧的半徑為r，滿足關系式：

8.根據權利要求1或2所述的基于永磁體和外轉子鐵心偏心結構設計的方波轉子，其特征在于，所述外轉子鐵心上的偏心圓弧的個數為i，滿足關系式：i＝2p，p為電機極對數。