[发明专利]复合型多转子多定子电动机

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体的说涉及一种新型永磁电机，复合型多转子多定子结构的电动机。 

背景技术

高转矩密度和高效率是电机一直追求的最重要的两个指标，这两个技术方面的改进就一直是电机领域研究重中之重。 

目前市面上流行的永磁同步电机已经是一款性能比较优异、符合市场发展有前途的电机了，但某些技术数据总是不能达到有更高特殊要求需求的。具体分析是磁场及电磁场的充分有效利用，超高转矩密度、更高效率、低体积、高负载下零启动、转堵等技术问题一直困扰着电机的研究制造者。 

发明内容

根据电机的基本结构原理，经过长深入的研究发明了多转子多定子电机。与单转子结构电机相比采用多转子结构可以充分利用电机内部空间，克服磁拉力，减少漏磁，大幅度提高电机的转矩密度和效率，以双转子为例说明多转子、多定子的工作原理。如图1、图2、图3为双转子单定子原理示意图。 

                             

如图所示双转子电机只有外转子和内定子，多转子电机外转子和内转子中间还含有转子，该转子的磁极是S、N是双向可用的，因此根据以上情况可以得出多转子和多定子的比例数是n/n-1，例如三个转子电机就要裴二的定子，四个转子就要配三个定子以此类推。

以双转子为例说明其结构和原理。如图1、2、3所示该电机可看作一台外转子永磁电机与一台内转子永磁电机嵌套在一起并共用一个定子的新型电机。结构主要由外转子铁芯，外转子永磁体、内转子铁芯、内转子永磁体和内、外转子之间的定子组成。它的内、外转子在同一端部固定在一起并同步旋转，转子表面安装了永磁体（多转子的中间转子要镶嵌在铁芯中间），而定子沿内转子里面通过轴承插入转子。定子两面均开槽，可采用环形绕线方式，也可采用普通电机的绕组接法。永磁体的安放还可采用内置式或混合式，电机可根据实际需要具有多种拓扑结构设计。当内外永磁体的磁化方向相同或相反时，形成N-S和N-N两种不同形式的磁通环路。N-N型永磁体对内外转子铁芯形成两个并联的磁通环路，而N-S型永磁体形成一个串联的磁通环路。 

对于恒定的电气和磁性负载，输出转矩的大小和气隙表面积成正比,多转子电机的独特结构使其体积只增大了一点，但却增大近一倍的气隙面积（此以双转子为例计算比较），这也是转矩密度大大提高的主要原因。其次，对于外径大小相同的电机来说，该类电机外气隙的直径往往比普通永磁电机气隙的直径大，在相同的表面电流和气隙磁通密度下，双转子电机外气隙中的转矩也比普通永磁电机的转矩大，这也是转矩密度得以提高的第二个原因。另一方面，与传统电机相比，由于多转子电机可采用环形绕线方式，定子铁芯的内外两面都得以利用，极大提高了铁芯的利用率。另外多转子电机部绕组的长度几乎不随电机直径的增大而增大，因此通过优化电机的定子内径和长度，可大大提高改进电机的性能。 

  

附图说明：

图1是电机轴向图。

图2是电机轴向图。

图3是电机原理图。