[發明專利]一種軸徑向五轉子五氣隙永磁電機

有效

• 申請號: 202110947226.2
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113394893B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 王激堯;徐煒;秦嶺
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/28;H02K1/16;H02K3/48;H02K16/02;H02K21/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

本發明公開了一種軸徑向五轉子五氣隙永磁電機，該永磁電機包括下部軸向轉子（1）、外部徑向轉子（2），上部軸向轉子（3），定子（4），內部徑向轉子一（5）和內部徑向轉子二（6）；其中，定子位于所述永磁電機的中間，五個轉子通過非導磁材料（7）連接到一起，并共同固定到轉軸上。定子包括定子齒、電樞繞組、定子槽、定子連接環，五個轉子通過非導磁材料連接到一起，并共同固定到轉軸上，五個轉子與定子之間形成了五個氣隙；此種電機的五氣隙設計，使得頂部和底部的空間，端部繞組得以利用，增加了電機的空間、永磁體和繞組的利用率，且同時還增加了端部繞組的散熱，提高了電機的轉矩密度。

技術領域

本發明涉及軸向磁通電機領域，具體涉及一種軸徑向結合的五轉子五氣隙永磁電機。

背景技術

軸向永磁電機也稱盤式永磁電機，因其結構緊湊、效率高、功率密度大等優點獲得越來越多的關注，該種電機尤其適合于電動車輛、可再生能源系統和工業設備等要求高轉矩密度和空間緊湊的場合。傳統的軸向磁通永磁電機有多種形式，例如單定子單轉子結構，雙轉子內定子結構，雙定子內轉子結構和多層結構等，但是這些結構并未將電機中端部繞組利用起來，使得軸向電機的空間利用率無法更加充分的利用，導致電機的轉矩密度無法進一步的提升。為了進一步提升電機的空間利用率和提升電機的轉矩密度，本發明在綜合考慮工程加工和理論設計的基礎上，設計了一種軸徑向結合的五轉子五氣隙永磁電機。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種軸徑向五轉子五氣隙永磁電機，本發明所要解決的技術問題是進一步提升軸向電機的空間利用率，并使得轉矩密度得到提升。

技術方案： 本發明的本發明軸徑向五轉子五氣隙永磁電機包括：下部軸向轉子、外部徑向轉子，上部軸向轉子，定子，內部徑向轉子一和內部徑向轉子二；其中，定子位于所述永磁電機的中間，

上部軸向轉子和下部軸向轉子的結構完全相同，分別位于定子的上、下兩端，在空間位置上為上下對稱設置；

內部徑向轉子一和內部徑向轉子二位于上部軸向轉子和下部軸向轉子之間，內部徑向轉子一和內部徑向轉子二結構上完全相同，在空間內位置上為上下對稱設置，且位于定子的內周，與定子同軸心；

外部徑向轉子位于上部軸向轉子和下部軸向轉子之間，且位于定子、內部徑向轉子一和內部徑向轉子二的外周；

五個轉子通過非導磁材料連接到一起，并共同固定到轉軸上，五個轉子與定子之間形成了五個氣隙。

其中的 “軸向”或“徑向”，指的是永磁體的磁力線方向。

所述的上部軸向轉子和下部軸向轉子的結構完全相同為圓片狀，分別包括軸向轉子齒，軸向永磁體和軸向轉子軛部；其中，軸向轉子齒位于軸向轉子軛部的上面沿圓周排列，軸向永磁體位于相鄰兩個軸向轉子齒之間。

所述的上部軸向轉子和下部軸向轉子中的軸向永磁體都沿軸向充磁，且都指向定子。

所述的外部徑向轉子為圓環狀，分別包括外部徑向轉子齒、外部徑向轉子永磁體和外部徑向轉子軛部；其中，外部徑向轉子齒位于外部徑向轉子軛部的內圓側，沿圓周排列，外部徑向轉子永磁體位于相鄰兩個外部徑向轉子齒之間。

所述的外部徑向轉子永磁體的充磁方向為沿徑向指向定子。

所述的內部徑向轉子一和內部徑向轉子二的結構完全相同為圓環狀，分別包括內部徑向轉子齒，內部徑向轉子永磁體，內部徑向轉子軛部；其中，內部徑向轉子齒位于內部徑向轉子軛部的外圓側沿圓周排列，內部徑向轉子永磁體位于相鄰兩個內部徑向轉子齒之間。

所述的內部徑向轉子永磁體的充磁方向沿徑向指向定子。

所述的內部徑向轉子一和內部徑向轉子二中間留有空隙，預留空間用于定子支架的安裝。