[發明專利]一種內外定子軸向磁場磁通切換型混合永磁電機

有效

• 申請號: 202110981680.X
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113659789B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 金龍;張洪彬;余海濤;徐志科;冷靜雯;朱星星
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K1/14;H02K1/18;H02K1/24;H02K1/02
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 廖娜

1.一種內外定子軸向磁場磁通切換型混合永磁電機，其特征在于，永磁電機采用軸向磁通盤式結構，永磁電機包括定子(1)、轉子(2)和轉軸(3)，其中定子(1)與轉子(2)同軸安裝；轉軸(3)一端與轉子(2)嵌套連接，另一端貫穿定子(1)內部；

所述轉子(2)包括圓盤形的轉子軛(23)，轉子軛(23)上設有內轉子凸極(21)和外轉子凸極(22)，所述內轉子凸極(21)和外轉子凸極(22)均沿圓周方向均勻分布；

所述內轉子凸極(21)和外轉子凸極(22)之間的角度為沿徑向軸線錯開45/n度，以減小電機的齒槽轉矩、抑制電機的偶次諧波，其中n為正整數；

所述內轉子凸極(21)和外轉子凸極(22)均沿周向方向均勻分布，均為扇形結構，所對應圓心角均為30/n度；

所述定子(1)包括內定子(11)、徑向充磁永磁體(12)和外定子(13)，內定子(11)、徑向充磁永磁體(12)和外定子(13)為同圓心嵌套連接，徑向充磁永磁體(12)位于內定子(11)與外定子(13)之間；

所述定子(1)包含內定子(11)，所述內定子(11)包括內定子凸極(111)、工字型內定子軛(112)、內定子周向充磁永磁體(113)和內定子繞組線圈(114)；

所述工字型內定子軛(112)兩側分別放置有一個內定子凸極(111)以組成一個內定子雙齒導磁鐵心單元；

所述內定子周向充磁永磁體(113)放置于相鄰內定子雙齒導磁鐵心單元之間，相鄰的兩個內定子周向充磁永磁體(113)的充磁方向相反；

所述內轉子凸極(21)與內定子凸極(111)相互對齊，外轉子凸極(22)與外定子凸極(131)對齊；

所述外定子(13)包括外定子凸極(131)、工字型外定子軛(132)、外定子周向充磁永磁體(133)和外定子繞組線圈(134)。

2.根據權利要求1所述的一種內外定子軸向磁場磁通切換型混合永磁電機,其特征在于，所述內定子凸極(111)位于工字型內定子軛(112)的兩側，工字型內定子軛(112)與兩側的內定子凸極(111)形成內定子雙齒導磁鐵心單元，內定子雙齒導磁鐵心單元在圓周方向均勻分布；

所述內定子繞組線圈(114)采用集中式，內定子繞組線圈(114)繞制在兩塊相鄰內定子雙齒導磁鐵心單元的相鄰內定子凸極(111)上。

3.根據權利要求2所述的一種內外定子軸向磁場磁通切換型混合永磁電機,其特征在于，所述外定子(13)結構與內定子(11)相同，其區別在于，外定子(13)內徑大于內定子(11)外徑，外定子周向充磁永磁體(133)與內定子周向充磁永磁體(113)沿徑向軸線對齊且具有間隙；

所述徑向充磁永磁體(12)位于外定子(13)和內定子(11)之間；相鄰兩塊徑向充磁永磁體(12)之間具有間隙且充磁方向相反。

4.根據權利要求3所述的一種內外定子軸向磁場磁通切換型混合永磁電機,其特征在于，所述工字型內定子軛(112)、內定子周向充磁永磁體(113)和內定子繞組線圈(114)的數量均為6n個，內定子凸極(111)數量為12n個；徑向充磁永磁體(12)呈瓦片型，其數量為6n個，內轉子凸極(21)和外轉子凸極(22)的數量均為4n個。

5.根據權利要求3或4所述的一種內外定子軸向磁場磁通切換型混合永磁電機,其特征在于，所述外定子凸極(131)、內定子凸極(111)、外轉子凸極(22)和內轉子凸極(21)的形狀均為扇形結構，外轉子凸極(22)和內轉子凸極(21)所對應的圓心角是外定子凸極(131)和內定子凸極(111)所對應圓心角的兩倍；所述外定子凸極(131)和內定子凸極(111)軸向截面積相等；所述外轉子凸極(22)與內轉子凸極(21)軸向截面積相等。

6.根據權利要求1所述的一種內外定子軸向磁場磁通切換型混合永磁電機,其特征在于，所述外定子周向充磁永磁體(133)與徑向軸線對齊的內定子周向充磁永磁體(113)充磁方向相反。