[实用新型]一种内外定子不等长的双定子永磁电机

说明书

本实用新型公开了一种内外定子不等长的双定子永磁电机，包括由外到内依次套接的外定子、转子和内定子，所述外定子包括外定子铁芯以及缠绕在外定子铁芯槽内的外定子线圈，所述内定子包括内定子铁芯以及缠绕在内定子铁芯槽内的内定子线圈，所述内定子铁芯的轴向长度小于外定子铁芯的轴向长度。本实用新型的电机结构，充分利用了电机内部的空间，便于安装，提高了电机功率密度。

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其是涉及一种内外定子不等长的双定子永磁电机。

背景技术

双定子永磁电机由内外定子共同产生旋转磁场，在转子内外两侧都有能量交换气隙，与传统单定子电机相比，可以在外径一定的情况下，更充分地利用电机内部空间，实现更大的功率密度和更高的效率。

但是现有的双定子永磁电机结构设计存在一些不足：目前为止，对于双定子永磁电机的轴向拓扑来说，其内外定子都采用了相同的铁芯轴向长度。如公开号为CN108282120A的中国专利文献公开了一种用于风力发电的双定子永磁同步发电机控制系统，发电机本体包括机壳，机壳中设有内定子与外定子，外定子包绕于内定子外部，内定子与外定子之间留有间隙，内定子与外定子的轴线重合，内定子与外定子之间设有转子，转子为杯形结构，其内壁安装有内永磁体，其外壁安装有外永磁体。

公开号为CN108258863A公开了一种永磁同步电机的双定子结构。本结构的壳体设于前端盖与后端盖之间，第一定子设于壳体内圈，转轴末端为圆环端面，转轴前端通过前轴承设于前端盖的轴孔内，后端盖内侧设有止口，固定轴前端通过内轴承设于转轴的圆环端面内圈，固定轴后端设于后端盖内侧的止口，第二定子设于固定轴外圈，后轴承内圈设于固定轴后端外圈，后轴承套内圈设于后轴承外圈，转子铁芯的前后端面分别连接转轴末端的圆环端面和后轴承套端面并且位于第一定子与第二定子之间。

上述两个双定子电机结构的内、外定子铁心均采用了相同的轴向长度。但实际上，由于中间的转子为杯形结构，外定子比内定子具有更大轴向空间，内外定子等长的设计会造成安装上的困难，同时也会使得电机的功率密度不高。

因此，如何设计双定子电机的轴向拓扑，使其具有更大转矩密度同时又便于安装是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种内外定子不等长的双定子永磁电机，结构简单，安装方便，提高了电机功率密度和单位永磁体积/转矩密度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种内外定子不等长的双定子永磁电机，包括由外到内依次套接的外定子、转子和内定子，所述外定子包括外定子铁芯以及缠绕在外定子铁芯槽内的外定子线圈，所述内定子包括内定子铁芯以及缠绕在内定子铁芯槽内的内定子线圈，所述内定子铁芯的轴向长度小于外定子铁芯的轴向长度。

内、外定子铁芯的轴向长度不等，内定子铁芯轴长短于外定子铁芯，符合实际运行工况同时便于安装，充分利用了电机内部的空间，提高了电机的功率密度。

作为优选，所述的内定子铁芯与外定子铁芯均由同质硅钢片叠压而成，减小了双定子发电机的涡流损耗，提升了所述发电机的效率。

作为优选，所述的转子包括转子铁芯、均匀安装在转子铁芯外壁的若干个外层永磁体以及均匀安装在转子铁芯内壁的若干个内层永磁体。

进一步地，所述的外层永磁体与外定子铁芯的轴向长度相同，所述内层永磁体与内定子铁芯的轴向长度相同。即内层永磁体的轴向长度也小于外层永磁体的轴向长度。

进一步地，所述内层永磁体和外层永磁体沿着转子铁芯对称分布。相互对齐的内层永磁体和外层永磁体的充磁方向一致，均为径向或平行充磁，相邻的内层永磁体和相邻的外层永磁体的充磁方向相反。