[发明专利]单定子单转子双系统低脉动转矩永磁无刷电机及驱动方法

权利要求书

1.单定子单转子双系统低脉动转矩永磁无刷电机，包括定子铁心(1)、转子铁心(2)、中心轴(3)、第一绕组组(4)、永磁磁钢(5)、第二绕组组(6)、前端盖轴承(7)、机座(8)、后端盖轴承(9)、后端盖(10)、前端盖(14)、永磁磁钢(5)固定于转子铁心(2)，前端盖(14)、后端盖(10)与机座(8)的两端分别固定；前端盖轴承(7)、后端盖轴承(9)的外圈分别嵌入前端盖(14)、后端盖(10)的内侧面中部；中心轴3的两端分别嵌入前端盖轴承(7)、后端盖轴承(9)的内圈；定子铁心(1)固定于机座(8)的内侧；转子铁心(2)固定在中心轴(3)上，永磁磁钢和转子铁心组成的转子位于定子铁心(1)的内侧；可相对于定子铁心作旋转运行；

其特征在于：转子铁心2上永磁磁钢所构成的磁极对数n与定子绕组构成的磁极对数n相同，极距O相同；第一绕组组与第二绕组组具有相同的电磁参数，即具有相同的节距和排列规则，相同的相数，相同的绕组匝数，相同的绕组线径，绕组相数m＝3，第一绕组组(4)与第二绕组组(6)在定子铁心内侧的排列，第一绕组电流及第二绕组电流分别作用于转子磁场产生二个电磁转矩，二个电磁转矩中的脉动转矩分量相位相差180°电角度，相互抑制，二个电磁转矩中的平均转矩分量方向相同，叠加输出驱动负载。

2.根据权力要求1所述的单定子单转子双系统低脉动转矩永磁无刷电机，其特征在于：所述的第一绕组组与第二绕组组在定子铁心内侧占有相同的齿槽数，第一绕组组沿定子铁心内侧绕组齿槽均匀排列，构成m相对称绕组，绕组构成n对极，第二绕组也沿定子铁心内侧绕组齿槽均匀排列，也构成m相对称绕组，绕组构成n对极；第二绕组组的绕组轴线与第一绕组组对应的绕组轴线互相错开空间角θ，θ＝360°/(4mn)，电机的极对数取值为n＝1的自然数。

3.根据权力要求1所述的单定子单转子双系统低脉动转矩永磁无刷电机，其特征在于：第一绕组组与第二绕组组在定子铁心内侧的绕组齿槽中各占1/2区间，在各自的区间绕组齿槽内均匀排列，构成m相对称绕组，第一绕组组的绕组的轴线与第二绕组组的对应绕组的轴线沿着定子铁心的周向错开180°+θ或180°-θ的空间角；θ＝360°/(4mn)，电机的极对数n取值为正偶数。

4.根据权力要求1所述的单定子单转子双系统低脉动转矩永磁无刷电机，其特征在于：第一绕组组的一对极与第二绕组组的一对极相邻间隔沿定子铁心的绕组齿槽依次排列，第一绕组组的绕组的轴线与第二绕组组的对应绕组的轴线沿定子铁心的周向错开或的空间角；θ＝360°/(4mn)，电机的极对数n取值为正偶数。

5.根据权利要求1所述的单定子单转子双系统低脉动转矩永磁无刷电机，其特征在于：还包括转子位置传感器(11)；转子位置传感器包括光栅盘、第一光电传感器组和第二光电传感器组；光栅盘与旋转中心轴部分固定；光栅盘上设置有一圈光栅轨迹；光栅轨迹包括2n根均匀光栅线；2n根光栅线与转子铁心的2n个永磁磁钢分别对齐；第一光电传感器组内的m个第一光电传感器均固定在非旋转部分机座上，且与定子铁心内的第一绕组组上的m相第一绕组位置对应；第二光电传感器组内的m个第二光电传感器均固定在非旋转部分机座上，且与定子铁心内的第二绕组组上的m相第二绕组位置对应；第一光电传感器组及第二光电传感器组的输出转子位置信号送给控制系统，以控制第一绕组组及第二绕组组各相绕组的通断电及电流方向。

6.根据权利要求1所述的单定子单转子双系统低脉动转矩永磁无刷电机，其特征在于：所述机座的后端设置有风扇模块或排风系统；所述的风扇模块包括风扇(12)和风扇罩(13)；风扇罩与机座的后端固定；冷却风扇设置在风扇罩内，且与中心轴固定；排风系统安装在机座上，用排风机构对机座内进行排风冷却。