[发明专利]径向-径向磁场调制型无刷复合结构电机

权利要求书

1.径向-径向磁场调制型无刷复合结构电机，其特征在于，在壳体(4)内并列设置有径向双转子电机和径向转矩调节电机，所述径向双转子电机包括第一定子(5)、调制环转子(6)、第一永磁转子(7)、永磁转子输出轴(1)和调制环转子输出轴(9)，所述径向转矩调节电机包括第二定子(11)和第二永磁转子(12)，调制环转子输出轴(9)同时作为径向转矩调节电机的转子轴，

所述径向转矩调节电机的第二定子(11)固定在壳体(4)的内侧壁上，第二永磁转子(12)固定在调制环转子输出轴(9)上，第二定子(11)与第二永磁转子(12)之间沿径向方向有气隙L3；

所述径向双转子电机的第一定子(5)固定在壳体(4)的内侧壁上，第一永磁转子(7)固定在永磁转子输出轴(1)上，调制环转子(6)位于第一定子(5)与第一永磁转子(7)之间，永磁转子输出轴(1)通过第一轴承(2)与壳体(4)转动连接，且永磁转子输出轴(1)通过第二轴承(3)和第四轴承(10)与调制环转子(6)转动连接，调制环转子输出轴(9)的一端固定在调制环转子(6)上，且调制环转子输出轴(9)通过第三轴承(8)与壳体(4)转动连接；调制环转子(6)和第一定子(5)之间有气隙L1；调制环转子(6)与第一永磁转子(7)之间有气隙L2，

第一定子(5)由第一定子铁心(5-2)和m相第一定子绕组(5-1)构成，第一定子绕组(5-1)通有m相对称交流电流时，形成2p极数的旋转磁场，m、p为正整数；

第一永磁转子(7)由第一永磁转子铁心(7-2)和2n个第一永磁体单元(7-1)构成，2n个第一永磁体单元(7-1)沿圆周方向均匀分布排列，2n个第一永磁体单元(7-1)嵌入第一永磁转子铁心(7-2)内部或固定在第一永磁转子铁心(7-2)的外圆表面上，相邻两块第一永磁体单元(7-1)的充磁方向相反，第一永磁转子(7)旋转时，形成2n极数的永磁转子表面磁场，n为正整数；

调制环转子(6)由转子支架(6-3)、q块导磁块(6-1)和q块绝缘块(6-2)构成，转子支架(6-3)外圆表面沿圆周方向交错设置导磁块(6-1)和绝缘块(6-2)；

且满足p＝|hn+kq|关系式成立，其中，h是正奇数，k是整数。

2.根据权利要求1所述的径向-径向磁场调制型无刷复合结构电机，其特征在于，第一永磁体单元(7-1)按以下四种方式中的任意一种进行设置：

第一种：第一永磁体单元(7-1)设置在第一永磁转子铁心(7-2)的外圆表面上，第一永磁体单元(7-1)沿径向充磁或沿径向平行充磁；

第二种：第一永磁体单元(7-1)嵌入设置在第一永磁转子铁心(7-2)的外圆表面内，第一永磁体单元(7-1)沿径向充磁或沿径向平行充磁；

第三种：第一永磁体单元(7-1)的横截面为矩形，2n个第一永磁体单元(7-1)以永磁转子输出轴(1)为中心在第一永磁转子铁心(7-2)的内部放射状分布，第一永磁体单元(7-1)的充磁方向为沿切向平行充磁；

第四种：第一永磁体单元(7-1)的横截面为矩形，2n个第一永磁体单元(7-1)在永磁转子铁心(7-2)的内部以永磁转子输出轴(1)为中心均布，每相邻两个第一永磁体单元(7-1)的夹角为360°/2n，第一永磁体单元(7-1)的充磁方向为沿径向平行充磁。

3.根据权利要求1所述的径向-径向磁场调制型无刷复合结构电机，其特征在于，每个第一永磁体单元(7-1)由两块横截面为矩形的永磁体构成V字形结构，两块永磁体的充磁方向为分别垂直于V字形的两条边，且同时指向V字形的开口方向或同时背离V字形的开口方向，2n个V字形的第一永磁体单元(7-1)以永磁转子输出轴(1)为中心均布在第一永磁转子铁心(7-2)的内部，V字形的开口沿径向朝外开口。

4.根据权利要求1所述的径向-径向磁场调制型无刷复合结构电机，其特征在于，第一定子铁心(5-2)为圆环形，其内圆表面沿轴向开有多个槽，所述多个槽的开口中心线围绕永磁转子输出轴(1)均匀分布，第一定子绕组(5-1)分别嵌入所述槽内形成m相绕组。

5.根据权利要求1所述的径向-径向磁场调制型无刷复合结构电机，其特征在于，导磁块(6-1)选用软磁复合材料、硅钢片、实心铁或软磁铁氧体。