[发明专利]磁齿轮组件及具有其的复合电机

说明书

本发明提供了一种磁齿轮组件及具有其的复合电机，其中，磁齿轮组件包括支撑轴、第一定子铁芯、第二定子铁芯、调磁环结构和电流方向切换器，第一定子铁芯套设在支撑轴的外周侧，第一定子铁芯的第一定子槽内的第一定子绕组中通入交流电；第二定子铁芯套设在第一定子铁芯的外周侧，第二定子铁芯的第二定子槽内的第二定子绕组中通入直流电；调磁环结构设置在第一定子铁芯和第二定子铁芯之间；第一定子绕组和第二定子绕组均与电流方向切换器电性连接，电流方向切换器用于改变第一定子绕组和第二定子绕组中电流的方向，以改变磁齿轮组件的传动比。本发明解决了现有技术中的磁齿轮组件无法实现变传动比功能的问题。

技术领域

本发明涉及非接触式传递技术领域，具体而言，涉及一种磁齿轮组件及具有其的复合电机。

背景技术

现有技术中，磁齿轮组件因其无接触传动，且传动噪声小而备受青睐，但是，现有的磁齿轮组件在磁齿轮的结构和电磁方案确定后，磁齿轮组件的传动比随之确定，也就是说，磁齿轮组件的传动比为定值，无法实现变传动比的功能，而现有的部分磁齿轮组件通过串联多个连接模块，从而实现改变传动比的目的，但是，上述的磁齿轮组件由于串联多个连接模块，导致磁齿轮组件的整体结构冗余、复杂，且体积较大，致使磁齿轮组件的适用范围受限。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磁齿轮组件及具有其的复合电机，以解决现有技术中的磁齿轮组件无法实现变传动比功能的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种磁齿轮组件，包括支撑轴、第一定子铁芯、第二定子铁芯、调磁环结构和电流方向切换器，其中，第一定子铁芯套设在支撑轴的外周侧，第一定子铁芯具有第一定子槽，第一定子槽内设置有第一定子绕组，第一定子绕组中通入交流电以产生旋转磁场；第二定子铁芯套设在第一定子铁芯的外周侧，第二定子铁芯具有第二定子槽，第二定子槽内设置有第二定子绕组，第二定子绕组中通入直流电以产生静磁场；调磁环结构设置在第一定子铁芯和第二定子铁芯之间形成的第一环形间隙内，并与输出轴连接，调磁环结构包括多个调磁块，多个调磁块绕第一环形间隙的周向相间隔地设置；第一定子绕组和第二定子绕组均与电流方向切换器电性连接，电流方向切换器用于改变第一定子绕组和第二定子绕组中电流的方向，以改变磁齿轮组件的传动比。

进一步地，电流方向切换器包括旋转磁场切换器，旋转磁场切换器与第一定子绕组电性连接，旋转磁场切换器用于切换通入第一定子绕组中的交流电的电流方向以改变旋转磁场的极对数。

进一步地，电流方向切换器包括静磁场切换器，静磁场切换器与第二定子绕组电性连接，静磁场切换器用于切换通入第二定子绕组中的直流电的电流方向以改变静磁场的极对数；其中，旋转磁场在电流方向改变前的极对数为P₂₁，旋转磁场在电流方向改变后的极对数为P₂₂，静磁场在电流方向改变前的极对数为P₄₁，静磁场在电流方向改变后的极对数为P₄₂，调磁环结构的调磁块的个数为N₃₁，其中，P₂₁+P₄₁＝P₂₂+P₄₂＝N₃₁。

进一步地，第一定子槽为多个，第一定子铁芯包括多个第一定子齿，多个第一定子齿沿第一定子铁芯的外周面相间隔地设置，相邻的两个第一定子齿之间形成第一定子槽，第一定子绕组绕设在第一定子齿上。

进一步地，第二定子槽为多个，第二定子铁芯包括多个第二定子齿，多个第二定子齿沿第二定子铁芯的外周面相间隔地设置，相邻的两个第二定子齿之间形成第二定子槽，第二定子绕组绕设在第二定子齿上。

进一步地，第一定子槽的个数为N₂₂，其中，N₂₂为偶数，且N₂₂为P₂₁和P₂₂的最小公倍数的整数倍。