[发明专利]一种解耦型双转子交替极永磁电机

说明书

本发明公开了一种解耦型双转子交替极永磁电机，包括内转子、外转子以及若干模块化定子，所有模块化定子依次拼接构成一个完整的定子，每个模块化定子包括定子轭部以及分别位于定子轭部两侧的内定子齿和外定子齿，所有内定子齿上均绕有电枢绕组，全部或部分外定子齿上绕有电枢绕组，各外定子齿上属于同相的电枢绕组依次首尾相连组成一相，各内定子齿上属于同相的电枢绕组依次首尾相连组成一相；对于内转子和外转子，其中一个为面贴式转子，另一个为凸极转子，面贴式转子的表面完全被永磁体覆盖，凸极转子的相邻凸极铁芯之间设置永磁体而形成交替极永磁转子。本发明解决了双转子永磁电机内外定子之间的电磁耦合问题，提升了电机输出性能。

技术领域

本发明属于电机领域，特别涉及了一种解耦型永磁电机。

背景技术

由于永磁电机具备高转矩密度、高功率密度、良好的弱磁性能和高效率等优点，特别适合全速范围内运行，因此永磁电机在混合动力电动汽车等应用领域具有广泛的应用前景。目前混合动力汽车由于复合结构(双转子)电机的纯电气方案日趋成熟而受到了广泛的研究。发表在IEEE Transactions on industrial electronics的文献“MultilevelDesign Optimization and Operation of a Brushless Double Mechanical PortsFlux-Switching Permanent Magnet Motor”提出了一种双转子双机械端口磁通切换电机结构，该电机具有高转矩密度、低转矩脉动、凸极转子鲁棒性强等优点。然而，该电机内外定子绕组存在较大的电磁耦合，严重影响了电机的输出转矩质量。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种解耦型双转子交替极永磁电机。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种解耦型双转子交替极永磁电机，包括内转子、外转子以及若干模块化定子，所有模块化定子依次拼接构成一个完整的定子，该定子位于内转子与外转子之间且分别与内转子和外转子形成独立的气隙，每个模块化定子包括定子轭部以及分别位于定子轭部两侧的内定子齿和外定子齿，内定子齿靠近内转子，外定子齿靠近外转子，所有内定子齿上均绕有电枢绕组，全部或部分外定子齿上绕有电枢绕组，各外定子齿上属于同相的电枢绕组依次首尾相连组成一相，各内定子齿上属于同相的电枢绕组依次首尾相连组成一相；对于所述内转子和外转子，其中一个为面贴式转子，另一个为凸极转子，面贴式转子的表面完全被永磁体覆盖，凸极转子的相邻凸极铁芯之间设置永磁体而形成交替极永磁转子。

进一步地，每个模块化定子包括n个内定子齿和m个外定子齿，n≥1，m≥1。

进一步地，每个模块化定子包括a个内定子齿、b个完整的外定子齿以及位于b个完整外定子齿两侧的两个半外定子齿，相邻模块化定子上的半外定子齿拼接构成一个完整的外定子齿，所有由半外定子齿拼接构成的外定子齿上不绕设电枢绕组，a≥1，b≥1。

进一步地，内、外转子的永磁极对数不同，且内、外定子上电枢绕组含有的电枢磁动势谐波不同。

进一步地，面贴式转子表面相邻永磁体的极性相反，交替极永磁转子上所有永磁体的极性相同。

进一步地，各模块化定子先单独冲压成形，然后绕制电枢绕组，最后拼接组装所有模块化定子。

进一步地，所述电枢绕组采用集中单齿绕制方式。

进一步地，内转子和外转子能够做同步运行或者异步运行。

进一步地，内转子和外转子能够做同轴输出或者双机械端口输出。

进一步地，内、外电机均能够做电动运行和发电运行。

进一步地，根据电机应用场景，适应性调换内电机与外电机的位置。

采用上述技术方案带来的有益效果：