[发明专利]轴向-径向磁场调制型无刷复合结构电机

权利要求书

1.轴向-径向磁场调制型无刷复合结构电机，其特征在于，壳体(4)通过分隔件被分成左右两部分，轴向双转子电机和径向转矩调节电机分别设置在壳体(4)的左右两部分内，所述轴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)右部分的内侧壁上，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；

所述轴向双转子电机的两个第一定子(5)的各一个外圆环端面分别固定在壳体(4)左部分的左右端面内壁上，第一永磁转子(7)固定在永磁转子输出轴(1)上，永磁转子输出轴(1)通过第一轴承(2)与壳体(4)的一侧端面转动连接，且通过第二轴承(3)和第四轴承(10)与调制环转子(6)转动连接，调制环转子(6)位于两个第一定子(5)之间、第一永磁转子(7)的外部，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)的分隔件转动连接、通过第五轴承(13)与壳体(4)的另一个端面转动连接；调制环转子(6)和第一定子(5)的圆环端面之间有气隙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)和多个第一永磁体单元(7-1)构成，第一永磁转子铁心(7-2)为圆盘形，第一永磁转子铁心(7-2)的两侧圆盘端面上对称设置第一永磁体单元(7-1)，每个圆盘端面上设置的2n个第一永磁体单元(7-1)以永磁转子输出轴(1)为中心呈放射线状均匀排布，第一永磁体单元(7-1)沿轴向平行充磁，同一圆盘端面相邻两块第一永磁体单元(7-1)的充磁方向相反，两侧圆盘端面上位置对称的两块第一永磁体单元(7-1)充磁方向相同，第一永磁转子(7)旋转时，形成2n极数的永磁转子端面磁场，n为正整数；

调制环转子(6)由转子支架(6-3)、2q块导磁块(6-1)和2q块绝缘块(6-2)构成，转子支架(6-3)是由两个圆端面和一个圆环构成的封闭框架，每个圆端面上交错设置q块导磁块(6-1)和q块绝缘块(6-2)，且以永磁转子输出轴(1)为中心呈放射线状均匀排布；

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所述的轴向-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，第一定子铁心(5-2)的外圆环端面固定在壳体(4)左部分的端面内壁上，第一定子铁心(5-2)的内圆环端面上沿径向开有多个槽，所述多个槽的开口中心线以永磁转子输出轴(1)为中心呈放射线状均匀分布，第一定子绕组(5-1)分别嵌入所述槽内形成m相绕组，m为正整数。

3.根据权利要求1所述的轴向-径向磁场调制型无刷复合结构电机，其特征在于，第二定子(11)由第二定子铁心(11-1)和m′相第二定子绕组(11-2)构成，第二定子铁心(11-1)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调制环转子输出轴(9)均匀分布，第二定子绕组(11-2)分别嵌入所述槽内形成m′相绕组，m′为正整数；

第二永磁转子(12)由第二永磁转子铁心(12-2)和2r个第二永磁体单元(12-1)构成，第二永磁转子铁心(12-2)固定在调制环转子输出轴(9)上，2r个第二永磁体单元(12-1)沿圆周方向均匀分布排列，2r个第二永磁体单元(12-1)嵌入第二永磁转子铁心(12-2)内部或固定在第二永磁转子铁心(12-2)的外圆表面上，相邻两块第二永磁体单元(12-1)的充磁方向相反，r为正整数。