[發明專利]一種具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機

在審

• 申請號: 202211101920.3
• 申請日: 2022-09-09
• 公開（公告）號: CN115473401A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 莫麗紅;王龍濤;黃鈺瑩;張健康;錢周;賴巧巧;趙澤卿;秦通
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K21/14;H02K21/38;H02K1/16;H02K1/17;H02K1/18;H02K1/2783
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 吳晶晶

1.一種具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機，其特征在于，由外向內包括定子(1)、電樞繞組(3)、定子永磁體(4)、調磁環轉子(5)、內轉子永磁體(6)、內轉子(7)以及轉軸(8)，所述定子（1）由N個模塊化結構的C型定子鐵芯組成，N個定子鐵芯內側設置N個定子槽，N取正整數且為偶數，每個定子槽的槽口處、內轉子外表面均設置有3塊彼此緊貼且以Halbach方式充磁的圓弧型永磁體，即為所述定子永磁體(4)、內轉子永磁體(6)，相鄰兩個定子鐵芯間存在定子間隙(2)；所述內轉子永磁體(6)與所述定子永磁體(4)之間設置有由2M個彼此緊貼且交替排列的導磁塊(101)和隔磁塊(102)組成的調磁環轉子(5),M取正整數，所述調磁環轉子(5)與定子永磁體(4)、內轉子永磁體(6)分別設有外層氣隙(202)和內層氣隙(201)，所述轉軸（8）貫穿于所述定子(1)、定子永磁體(4)、調磁環轉子(5)、內轉子永磁體(6)、內轉子(7)且都在同一徑向中心線上。

2.根據權利要求1所述的具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機，其特征在于，所述外層氣隙(202)、內層氣隙(201)寬度相同，均為1.1mm。

3.根據權利要求1所述的具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機，其特征在于，所述導磁塊(101)和隔磁塊（102）均為瓦片式結構，厚度一致。

4.根據權利要求1所述的具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機，其特征在于，所述電樞繞組(3)繞制于相鄰定子鐵芯軛部向中間方向凸起的定子齒上，各相繞組在結構、磁路和電路上相對獨立，所述電樞繞組(3)采用單層或雙層分數槽集中式纏繞方式。

5.根據權利要求1所述的具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機，其特征在于，所述定子永磁體(4)和內轉子永磁體(6)均為分塊式Halbach陣列磁極結構，三塊磁極共同構成一組，中間磁極為切向充磁，兩邊磁極為方向相反的徑向充磁。

6. 根據權利要求5所述的具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機，其特征在于，相鄰定子槽槽口處的兩組定子永磁體(4)的兩邊徑向磁極充磁方向相同，中間切向磁極充磁方向相反，相鄰兩組內轉子永磁體(6) 兩邊切向磁極充磁方向相同，中間徑向磁極充磁方向相反。

7.根據權利要求5所述的具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機，其特征在于，所述定子永磁體(4)為內側增強型Halbach陣列永磁體，所述內轉子永磁體(6)為外側增強型(6)Halbach陣列永磁體。

8.根據權利要求1至7任一所述的具有Halbach永磁陣列的定子模塊化磁場調制電機，其特征在于，所述定子(1)和內轉子(7)均采用硅鋼片疊制，所述導磁塊(101)與隔磁塊(102)由N個調磁軛鐵和N個非導磁材料制成，所述定子（1）、定子永磁體(4)和內轉子永磁體(6)均采用鐵氧體永磁體制成。