[發明專利]具有聚磁結構的盤式永磁電機定轉子單元

有效

• 申請號: 202110641168.0
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113241866B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 原野;柯細勇
• 申請（專利權）人: 武漢環益電機智能科技有限公司
• 主分類號: H02K1/2798
• 分類號: H02K1/2798;H02K16/02;H02K21/24
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 孫建

本發明提供一種具有聚磁結構的盤式永磁電機定轉子單元，它包括上轉子盤、下轉子盤和定子線圈盤，上、下轉子盤結構相同，定子線圈盤位于上、下轉子盤之間。所述上轉子盤和下轉子盤均為三層結構，由外導磁環、轉子中間體和內導磁環構成；轉子中間體為一圓環，內導磁環內置在轉子中間體的內環中，外導磁環套在轉子中間體的外面，組合成一個大的圓環；所述轉子中間體包括若干塊轉子鐵芯和若干塊永磁體；每塊轉子鐵芯的各個面均包裹有永磁體。本發明的定轉子單元具有氣隙磁場強、轉矩密度大的優點。

技術領域

本發明涉及盤式無鐵芯永磁同步電機定轉子單元，具體地說，涉及一種具有聚磁結構的盤式無鐵芯永磁同步電機定轉子單元。本發明屬于盤式永磁電機技術領域。

背景技術

盤式無鐵芯永磁同步電機又稱軸向盤式永磁電機，其特點是電機氣隙呈平面型，氣隙磁場沿軸向分布，在相同體積和重量的情況下，其電機輸出轉矩大、效率高。又由于盤式永磁電機其定子線圈內無鐵芯，使得電機結構緊湊，體積小，特別適合于電動汽車、可再生能源系統、飛輪儲能系統和工業設備等要求高轉矩密度和空間緊湊的場合。

如圖1、圖2所示，傳統的盤式永磁電機定轉子單元包括上轉子盤1、下轉子盤2和定子線圈盤(圖中未畫出)。上轉子磁盤1包括上轉子盤磁軛11和粘貼在其內表面等間隔設置的若干組扇形N、S永磁體12；下轉子磁盤2包括下轉子盤磁軛21和粘貼在其內表面等間隔設置的若干組扇形N、S永磁體22，定子線圈盤位于上、下轉子盤之間。上、下轉子盤上相鄰的永磁體極性相反，上、下轉子盤對應的永磁體極性相同，在上、下轉子盤間形成氣隙磁場3。傳統的盤式永磁電機的缺點是：上、下轉子盤形成的磁路結構產生的氣隙磁場較弱，無法滿足特定場合高轉矩密度的要求。

發明內容

鑒于上述原因，本發明的目的是提供一種具有聚磁結構的盤式永磁電機定轉子單元，該定轉子單元氣隙磁場強、轉矩密度大。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種具有聚磁結構的盤式永磁電機定轉子單元，它包括上轉子盤、下轉子盤和定子線圈盤，所述上、下轉子盤結構相同，所述定子線圈盤位于所述上、下轉子盤之間；

所述上轉子盤和下轉子盤均為三層結構，由外導磁環、轉子中間體和內導磁環構成；所述轉子中間體為一圓環，所述內導磁環內置在所述轉子中間體的內環中，所述外導磁環套在所述轉子中間體的外面，組合成一個大的圓環；

所述外導磁環內壁上間隔地設置有若干塊第一永磁體；所述轉子中間體由若干塊轉子鐵芯和若干塊永磁體交替排列而成；所述內導磁環外壁上間隔地設置有若干塊第四永磁體；

所述轉子鐵芯的各個面被所述第一永磁體、所述轉子中間體上的永磁體和所述第四永磁體包裹住。

優選地，所述第一永磁體為扇形，其等間隔地粘貼在所述外導磁環內壁上，且相鄰的所述第一永磁體的極性相反；所述轉子鐵芯為扇形，構成所述轉子中間體的永磁體包括若干塊扇形的第二永磁體和若干塊扇形的第三永磁體；所述第二永磁體和所述轉子鐵芯交替排列構成一圓環，所述轉子鐵芯的上面和下面各粘貼有一塊所述第三永磁體；左右相鄰的所述第二永磁體的極性相反；粘貼在所述轉子鐵芯上、下面的所述第三永磁體極性相同，左右相鄰的所述第三永磁體的極性相反；所述第四永磁體為扇形，其等間隔地粘貼在所述內導磁環的外壁上，且相鄰的所述第四永磁體的極性相反；所述外導磁環、轉子中間體和內導磁環組裝后，構成所述轉子中間體的重疊在一起的所述第三永磁體和所述轉子鐵芯位于所述外導磁環內壁上的所述第一永磁體和所述內導磁環外壁上的所述第四永磁體之間；構成所述轉子中間體的所述第二永磁體位于所述外導磁環內壁上相鄰的兩所述第一永磁體和所述內導磁環外壁上相鄰的兩所述第四永磁體圍成的扇形空間內；所述轉子鐵芯的各個面被所述第一永磁體、第二永磁體、第三永磁體和第四永磁體緊緊地包裹。

優選地，所述上轉子盤的第三永磁體與所述下轉子磁盤的第三永磁體的極性相同；所述上轉子盤的第二永磁體與所述下轉子盤的第二永磁體的極性相反。