[实用新型]一种复合叠加磁路永磁直流无刷电动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及永磁直流无刷电动机领域，具体涉及一种复合叠加磁路永磁直流无刷电动机。

背景技术

现有的永磁直流电动机大致分为两大类，一类是永磁定子，电磁转子，主要采用传统的换向器电刷进行控制运行，俗称永磁有刷直流电动机。另一类是电磁定子永磁转子，采用位置传感器控制驱动电路进行控制运行，俗称永磁无刷直流电动机。永磁直流电动机广泛用于小家电、摩托车、汽车、船舶、航空、精密机床等领域。以上两类永磁直流电动机有一共同点，定子和转子只能其中之一部分利用永磁铁所提供的永磁能。经长期技术进步在其材料、工艺及控制方法上均取得长足进步。但是提高永磁能方面一直没有实质性突破，导致现有的各类永磁直流电动机的效率提高严重受限。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现电机上电磁和永磁的叠加，目的在于提供一种复合叠加磁路永磁直流无刷电动机，形成复合永磁回路，实现电磁场和永磁场的叠加强化，使电机具有低功耗，大扭矩、宽速比、超高效率的优越综合性能。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种复合叠加磁路永磁直流无刷电动机，包括定子和安装于定子内的转子，所述转子包括M段单转子体总成和转轴，M段单转子体总成均串接在转轴上，相邻两段单转子体总成之间还设置转子隔圈，每段单转子体总成包括转子体和固定在转子体外圆表面上的转子永磁瓦；所述定子包括M段单定子总成和导磁机壳，相邻两段单定子总成之间设置定子隔环，每段单定子总成内部对应一段单转子体总成，每段单定子总成包括定子铁芯和固定在定子铁芯外径上的定子铁芯永磁铁，相邻两段单定子总成上的定子铁芯永磁铁互为异向磁极，相邻两段单定子总成通过导磁机壳形成永磁回路。

本方案中相邻转子永磁瓦的极向互为相反，转子永磁瓦与转子体的固定采用燕尾槽镶嵌固定，同时涂抹耐热高强度环氧胶固化，以保证其足够的机械强度。本方案中转子采用多段装配结构，各段单转子体总成为统一结构、尺寸，多段短单转子体总成结构使转子永磁瓦的工艺、性能及制造成本更为优化，同时便于维护保养。

本方案中分段环形定子、定子铁芯永磁铁沿导磁机壳轴向与相邻的异极向定子铁芯永磁铁、分段环形定子形成永磁回路，使各段单定子总成在非工作状态时呈现单极方向的永磁体，相邻两段单定子总成上的定子铁芯的磁极互为相反，形成了各段单定子总成在径向、轴向同时呈现不同极向的复合永磁回路，为电机运行时电磁和永磁的叠加强化提供了必备条件，实现电磁和永磁的叠加强化，使电机具有低功耗，大扭矩、宽速比、超高效率的优越综合性能，而现有的该类电机却无法实现。多段单定子总成的结构使各段单定子总成通过导磁机壳形成的异极向永磁回路更加的合理，并最大限度减少了永磁回路的漏磁耗损。分段独立的转子永磁瓦及定子铁芯永磁铁因长度大幅缩短，使其制造工艺优化、生产成本更合理。定子铁芯、定子铁芯永磁铁与导磁机壳之间形成的弧形瓦状空间采用铝质同形嵌件嵌入，嵌件的内外弧形表面与导磁机壳内径、定子铁芯外圆采用过度配合，以利各部件的精确定位与结构强度，同时利于将电机内部温升热量传导至机壳散热翅散热。

优选的，当电动机处于非工作状态时，每段单定子总成上的定子铁芯呈现单极方向的永磁体，相邻两段单定子总成上的定子铁芯的磁极互为相反。

优选的，M的取值为大于或等于2的自然数。单转子体总成和单定子总成分段数完全相同，分段长度完全相同，每段单定子总成之间取6-10mm间距并用耐热、绝缘的非磁性材料隔离，以保证各分段单定子总成外径表面的定子铁芯永磁铁与相邻段单定子总成外径上的异极向定子永磁铁的磁力线只能经导磁机壳形成定子的永磁回路，防止磁力线短路引起的磁力线衰减。

优选的，所述定子铁芯的内径上均匀分布K个嵌线齿槽，每个定子铁芯上的嵌线齿槽数量、形态和方向均相同，K＝24+4n,n的取值为包括零的正整数。