[实用新型]一种径向磁场复合型磁通切换电机

说明书

本实用新型涉及电机设计领域，公开了一种径向磁场复合型磁通切换电机，包括固定轴（6）、与固定轴同轴转动连接的转轴（5）、环绕转轴的内转子（4）、环绕内转子的内定子（3）、环绕内定子的轴承（23）、环绕轴承的外定子（2）、环绕外定子的外转子（1）；外定子与外转子之间以及内定子与内转子之间均设置有气隙；内转子和外转子均与转轴固定连接，内定子与固定轴固定连接，轴承（23）径向内外侧分别与内定子外径和外定子内径连接。本实用新型在提高永磁体运行可靠性、避免永磁体因弱磁调速和高温导致的不可逆退磁的前提下，满足驱动电机低速大转矩和宽调速范围运行的要求。

技术领域

本实用新型涉及电机设计领域，特别涉及一种径向磁场复合型磁通切换电机。

背景技术

近年来，磁通切换型永磁电机（简称FSPM）由于其高转矩密度和高效率而得到广泛研究，在该电机结构中，永磁体和绕组均放置在定子上，转子结构简单，提升了电机的可靠性和动态运行性能。但是，由于永磁体的固有特性，FSPM电机运行时的气隙磁场基本保持恒定不变，电动运行时，FSPM电机励磁控制困难、调速范围有限。因此，如何实现磁场的有限调节与控制，拓宽其调速范围，是FSPM电机待解决的难题之一。学者们就此对混合励磁FSPM电机进行了研究，在定子上除了永磁体，还设置了励磁绕组，实现双励磁源混合励磁方式，可提高磁场调节能力，拓宽转速运行范围。然而，这种电机结构中定子同时存在永磁体和两套绕组（励磁绕组和电枢绕组），一方面磁路饱和程度高，另一方面约束了电枢绕组放置空间，在一定程度上限制了转矩输出能力；且由于热源均位于定子中，易导致定子绕组和永磁体温升过高，带来绕组绝缘损坏和永磁体不可逆退磁。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种径向磁场复合型磁通切换电机，在提高永磁体运行可靠性、避免永磁体因弱磁调速和高温导致的不可逆退磁的前提下，满足驱动电机低速大转矩和宽调速范围运行的要求。

技术方案：本实用新型提供了一种径向磁场复合型磁通切换电机，包括固定轴、与所述固定轴同轴转动连接的转轴、环绕所述转轴的内转子、环绕所述内转子的内定子、环绕所述内定子的轴承、环绕所述轴承的外定子、环绕所述外定子的外转子；所述外定子与所述外转子之间以及所述内定子与所述内转子之间均设置有气隙；所述内转子和所述外转子均与所述转轴固定连接，所述内定子与所述固定轴固定连接，所述轴承径向内外侧分别与所述内定子外径和所述外定子内径连接。

进一步地，所述外转子与所述外定子的相对侧以及所述内转子与所述内定子的相对侧均设置有凸极齿，且所述外转子与所述内转子的凸极齿上无绕组，所述外定子的凸极齿上设置有外侧电枢绕组和永磁体，所述内定子的凸极齿上设置有内侧绕组。

优选地，所述外定子的凸极齿的齿数为P_so，所述外侧电枢绕组由对称分布的P_so个套在所述外定子的凸极齿上的线圈构成，所述外侧电枢绕组为m相集中绕组，满足P_so=2k₁m，其中为k₁正整数；所述外转子的凸极齿的齿数为P_ro，满足P_ro=P_so±2N₁，其中N₁为正整数。