[发明专利]一种双磁场调制式磁齿轮复合电机

说明书

本发明公开了一种双磁场调制式磁齿轮复合电机，包括同轴安装的传动轴、固定端盖、永磁转子、电机定子、辅助调磁环和固定轴，固定轴与固定端盖相连，固定端盖与永磁转子的极靴上设有互通的螺孔，固定端盖和极靴通过螺栓和螺母固定；电机定子包括定子冲片和调磁块，电机定子通过层压的硅钢片堆叠组成，定子冲片和调磁块集成一体，永磁转子与电机定子之间设有一层主气隙，辅助调磁环通过固定轴固定在永磁转子的内部，辅助调磁环与永磁转子之间设有一层辅助气隙，永磁转子中的永磁体呈内嵌辐条式结构。本发明能够改善内嵌辐条式永磁体磁路的结构，增强其运用对象上的转矩性能。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种双磁场调制式磁齿轮复合电机。

背景技术

对于传统多气隙磁齿轮复合电机，由于其绕组所形成的磁场需经过多层气隙后才能与转子永磁体磁场耦合，使得气隙磁压降过高并导致整体效率下降。且由于多气隙的结构特点，使现有的磁齿轮复合电机在结构上仍然较为复杂，因此需对复合电机内部的磁齿轮结构进一步优化，简化其机械结构，降低其制造成本并提高其运行过程中的可靠性。过于复杂的机械与磁路结构必将导致磁齿轮复合电机损耗的增加，提高磁齿轮复合电机的运行成本，降低其工程应用价值。

国内外学者为提高磁性齿轮转矩密度，提出了一种内嵌辐条式永磁体结构。研究发现，此种结构不仅能提高磁性齿轮的转矩密度，而且由于其独特的内嵌式结构，使得磁性齿轮整体的机械结构得到极大地增强，因此此种结构也被广泛用于磁齿轮复合电机中。但这种内嵌辐条式永磁体的结构并不能像传统表贴式磁性齿轮永磁体一样，能够采用海尔贝克阵列改善磁路，增加其转矩性能。所以亟待需要提出一种能够改善内嵌辐条式永磁体磁路的结构，以增强其运用对象上的转矩性能。

发明内容

本发明的目的在于提出一种双磁场调制式磁齿轮复合电机，以改善内嵌辐条式永磁体磁路的结构，增强其运用对象上的转矩性能。

一种双磁场调制式磁齿轮复合电机，包括同轴安装的传动轴、固定端盖、永磁转子、电机定子、辅助调磁环和固定轴，固定轴与固定端盖相连，固定端盖与永磁转子的极靴上设有互通的螺孔，固定端盖和极靴通过螺栓和螺母固定；电机定子包括定子冲片和调磁块，电机定子通过层压的硅钢片堆叠组成，定子冲片和调磁块集成一体，永磁转子与电机定子之间设有一层主气隙，辅助调磁环通过固定轴固定在永磁转子的内部，辅助调磁环与永磁转子之间设有一层辅助气隙，永磁转子中的永磁体呈内嵌辐条式结构。

根据本发明提出的双磁场调制式磁齿轮复合电机，通过调磁块和定子冲片的集成，相较于传统双气隙磁齿轮复合电机，减少了一层气隙。有效减少电机磁路中的磁阻，进而提高电机的运行效率及功率因数；由于没有多气隙磁场的干扰，电机的输出功率更加平稳，且可靠性高，通过采用内嵌辐条聚磁式永磁体结构，增强了电机的转矩性能，同时加以辅助调磁环，改善了永磁转子的磁路，减少了漏磁，进一步提高了电机的传动性能。

另外，根据本发明提供的双磁场调制式磁齿轮复合电机，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，永磁体充磁方向为沿圆周切向充磁且相邻永磁体的充磁方向相反。

进一步地，辅助调磁环由硅钢片冲压堆叠而成，辅助调磁环通过固定轴与复合电机主体部分同轴安装。

进一步地，传动轴、固定端盖以及固定轴均采用非导磁材料。

进一步地，所述双磁场调制式磁齿轮复合电机满足以下条件式：

P_o+P_i＝n_s，n_s＝n_p；

其中，P_o为定子绕组产生的极对数，P_i为永磁转子的磁极对数，n_s为电机定子的槽数，n_p为辅助调磁环的调磁极片的个数。