[实用新型]一种定转子双永磁体双电枢绕组磁场调制永磁电机结构

说明书

本实用新型公开了一种定转子双永磁体双电枢绕组磁场调制永磁电机结构，包括均为凸极结构的定子和转子，转子和定子相对转动，定子与转子间形成环形气隙；所述转子包括转子铁芯、转子电枢绕组和转子永磁体，转子铁芯包含转子齿和转子轭部，转子电枢绕组采用两相电枢绕组缠绕在转子齿上，转子永磁体设置在两个转子齿之间的槽内；所述定子包括定子铁芯、定子电枢绕组和定子永磁体，定子铁芯包含定子齿和定子轭部，定子电枢绕组采用三相电枢绕组缠绕在定子齿上，定子永磁体设置在两个定子齿之间的槽内。本实用新型为双凸极结构，采用磁场调制原理，鲁棒性强，转矩密度高，容错性强。

技术领域

本实用新型属于电机领域，具体涉及一种定转子双永磁体双电枢绕组磁场调制永磁电机结构。

背景技术

近年来，节能减排成为时代潮流，新能源汽车成为未来电动汽车的重要发展方向。电机作为新能源汽车的核心动力部件，要求必须具有高转矩密度(功率密度)、高效率和高容错能力等。此外，在航空航天领域，为了降低电机重量，对电机的功率密度有极高的要求。由于遵循磁场调制原理，磁场调制电机具有高转矩密度的特性，近几十年来在学术界和工业界得到了越来越多的研究和关注。

目前，通过对极比和永磁磁化方式的选择，提出了各种高转矩密度的磁场调制电机拓扑结构，包括单气隙游标磁阻电机、单气隙双定转子永磁游标电机和多气隙磁场调制电机等。但是，现有的磁场调制电机通常只包含一套电枢电枢绕组(一般位于定子上)，一旦电枢绕组失效，就无法产生转矩，因此，转矩输出的可靠性较差。另一方面，在现有的磁场调制电机拓扑结构中，大部分的转子部位仅含有永磁体或仅采用凸极结构，造成转子侧空间的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种定转子双永磁体双电枢绕组磁场调制永磁电机结构。本实用新型使得电机在正常运行时将含有多重电磁转矩分量，具有极高的转矩密度，同时在一套电枢绕组故障时，通过对健康电枢绕组电流的重构，实现满载输出，具有很高的容错性能。该实用新型专利在要求电机具有高转矩密度高容错能力的领域将具有广泛的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种定转子双永磁体双电枢绕组磁场调制永磁电机结构，包括均为凸极结构的定子和转子，转子和定子相对转动，定子与转子间形成环形气隙；

所述转子包括转子铁芯、转子电枢绕组和转子永磁体，转子铁芯包含转子齿和转子轭部，转子电枢绕组采用两相电枢绕组缠绕在转子齿上，转子永磁体设置在两个转子齿之间的槽内；

所述定子包括定子铁芯、定子电枢绕组和定子永磁体，定子铁芯包含定子齿和定子轭部，定子电枢绕组采用三相电枢绕组缠绕在定子齿上，定子永磁体设置在两个定子齿之间的槽内；

所述转子永磁体和定子永磁体均采用Halbach阵列分布，转子永磁体产生的磁场径向分布，定子永磁体产生的磁场径向分布，方向相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述定子电枢绕组通入三相对称电流，并按照i_a、i_b、i_c的顺序依次通入定子电枢绕组；转子电枢绕组通入两相对称电流，并按照i_e、i_f的顺序依次通入转子电枢绕组。

作为本实用新型的进一步改进，各相电流表达式为：