[发明专利]一种具有三层永磁体励磁的永磁电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机与传动技术领域，尤其涉及一种具有三层永磁体励磁的双定子永磁电机。

背景技术

与传统电励磁电机相比，永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗少，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因而受到电动汽车行业的广泛关注。

近年来，一种定子永磁型电机，即磁通切换型永磁电机得到广泛关注。与传统的永磁电机相比，该电机的定子上有永磁体和电枢绕组，转子上无永磁体和绕组，仅有导磁铁心组成。该电机的转矩密度比传统的永磁电机低得多。为了提高该类电机的功率密度和转矩密度，可在电机内部适当的增加永磁体数量，且电机可采用双定子结构。

专利CN203352396U给出了一种具有双定子结构的新型电机，其转子为杯状结构，设置在第一定子和第二定子之间，电机的外定子、转子和内定子同轴心且相互独立。该电机分别在第二定子和转子的杯壁上等间距均匀地嵌入永磁体，通过两个永磁体共同作用可以实现电机急停急转，精度控制高。由于定转子上都嵌入永磁体，且第一定子和第二定子上都有绕组，电机运行时存在散热问题。

发明内容

发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种具有三层永磁体励磁的永磁电机，具有较大的输出转矩，适用于低速驱动系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种具有三层永磁体励磁的永磁电机，包括：第一定子、第二定子和转子；所述转子位于第一定子内侧，所述转子与第一定子之间设有外气隙；所述第二定子位于转子内侧；所述第二定子与转子之间设有内气隙；所述转子固定在转轴上，作为电机唯一的机械端口；

所述第一定子整体呈环形结构，且在第一定子的内侧设有均匀分布的开槽；所述第一定子开槽内均设有第一永磁体和电枢绕组；

所述转子呈环形结构并均匀的嵌有第二永磁体；

所述第二定子体呈环形结构，且第二定子均匀开槽；所述第二定子开槽内设有第三永磁体。

优选的，所述第一永磁体为设置在第一定子开槽的槽口上的单一极性的永磁体。

优选的，所述第一永磁体为设置在第一定子开槽两侧起聚磁作用的条形永磁体。

优选的，所述转子上的第二永磁体按照Halback阵列分布。

优选的，所述转子上的第二永磁体的极对数为p_{PM_Rotor}，所述第一定子上的电枢绕组的极对数为p_W，所述第一定子开槽结构上产生的凸极数为p_{Fe_Stator}，其满足关系式：

p_{PM_Rotor}-p_W＝p_{Fe_Stator}；

所述第一定子上第一永磁体的极对数为p_{PM_Stator}，所述转子铁磁端产生的凸极数为p_{Fe_Rotor}，其满足关系式：

p_{PM_Stator}+p_W＝p_{Fe_Rotor}；

其中第一定子开槽结构上产生的凸极数、第二定子的凸极数及第二定子上的第三永磁体的极对数相等。

优选的，所述第一定子外部设有散热装置。

本发明的有益效果是：本发明提出的具有三层永磁体励磁的双定子永磁电机，其第二定子轭部区域用于产生沿着气隙圆周方向上额外的磁阻变化。与传统的永磁电机相比，其充分利用了转子轭部区域，且留有足够的轭部区域避免转子铁心发生饱和。两个定子槽内都嵌入永磁体，提高了定子槽的空间利用率，在相同电机体积下能获得更高的输出转矩。本发明提出的具有三层永磁体励磁的双定子永磁电机具有较大的输出转矩，适用于低速驱动系统。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种具有三层永磁体励磁的永磁电机不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的具有三层永磁体励磁的双定子永磁电机结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1所示，本发明的一种具有三层永磁体励磁的永磁电机，包括：第一定子1、第二定子3和转子2；所述转子2位于第一定子1内侧，所述转子2与第一定子1之间设有外气隙；所述第二定子3位于转子2内侧；所述第二定子3与转子2之间设有内气隙；所述转子2固定在转轴上，作为电机唯一的机械端口；

所述第一定子1整体呈环形结构，且在第一定子1的内侧设有均匀分布的开槽；所述第一定1子开槽内均设有第一永磁体1-1和电枢绕组1-2；

所述转子2呈环形结构并均匀的嵌有第二永磁体2-1；