[发明专利]双绕组双聚磁式电气无级变速器

权利要求书

1.双绕组双聚磁式电气无级变速器，其特征在于，包括机壳(4)、双绕组定子(5)、外转子(6)、内转子(7)、外转子输出轴(9)和内转子输出轴(1)；内转子输出轴(1)和外转子输出轴(9)同轴，内转子输出轴(1)与内转子(7)固定连接、与外转子(6)转动连接；外转子输出轴(9)与外转子(6)固定连接；

双绕组定子(5)固定在机壳(4)的内圆表面，双绕组定子(5)内部由外到内依次设置有外转子(6)和内转子(7)；双绕组定子(5)和外转子(6)之间存在径向气隙L1，外转子(6)和内转子(7)之间存在径向气隙L2；

双绕组定子(5)包括定子铁心(5-3)、第一定子绕组(5-1)和第二定子绕组(5-2)，定子铁心(5-3)的定子槽中同时嵌放第一定子绕组(5-1)和第二定子绕组(5-2)；

外转子(6)包括外转子永磁体(6-1)、外转子导磁块(6-2)和外转子支撑(6-3)，外转子支撑(6-3)沿周向交替排布外转子永磁体(6-1)和外转子导磁块(6-2)；

内转子(7)包括内转子永磁体(7-1)和内转子铁心(7-2)，内转子铁心(7-2)沿周向均布内转子永磁体(7-1)；

定子铁心(5-3)、第二定子绕组(5-2)、外转子导磁块(6-2)、内转子永磁体(7-1)和内转子铁心(7-2)组成磁场调制双转子电机，通过内转子输出轴(1)和外转子输出轴(9)输出动力用作变速器；

定子铁心(5-3)、第一定子绕组(5-1)、外转子永磁体(6-1)和外转子导磁块(6-2)组成永磁同步电机，用于对磁场调制双转子电机调速。

2.根据权利要求1所述双绕组双聚磁式电气无级变速器，其特征在于，双绕组定子(5)内表面加工有Q个定子槽，Q为正整数；Q个定子槽的外半槽嵌放第一定子绕组(5-1)，Q个定子槽的内半槽嵌放第二定子绕组(5-2)；第一定子绕组(5-1)是一个m₁相定子绕组，当第一定子绕组(5-1)通有m₁相交流电流时，会产生p_s1极对数的旋转电枢磁场；m₁和p_s1为正整数；第二定子绕组(5-2)是一个m₂相定子绕组，当第二定子绕组(5-2)通有m₂相交流电流时，会产生p_s2极对数的旋转电枢磁场；m₂和p_s2为正整数。

3.根据权利要求1所述双绕组双聚磁式电气无级变速器，其特征在于，外转子(6)中的外转子永磁体(6-1)和外转子导磁块(6-2)均为p_PM1对，p_PM1对外转子永磁体(6-1)和p_PM1对外转子导磁块(6-2)周向交替排列在外转子支撑(6-3)上，p_PM1为正整数；外转子支撑(6-3)的两个端面通过第二轴承(3)和第三轴承(10)与内转子输出轴(1)转动连接，外转子输出轴(9)一端固定在外转子支撑(6-3)上，外转子输出轴(9)的另一端通过机壳(4)的一个端盖伸出，并通过第四轴承(8)与机壳(4)转动连接。

4.根据权利要求3所述双绕组双聚磁式电气无级变速器，其特征在于，p_PM1对外转子导磁块(6-2)在靠近内气隙L2的端部连接在一起，或同时将外转子导磁块(6-2)靠近外气隙L1端部和内气隙L2的端部连接在一起，共2×p_PM1块外转子导磁块(6-2)组成外转子铁心。

5.根据权利要求1、3或4所述双绕组双聚磁式电气无级变速器，其特征在于，外转子永磁体(6-1)横截面共有四条边，外转子永磁体(6-1)靠近外气隙L1和内气隙L2的两条边为圆弧且圆心位于电机中心；外转子永磁体(6-1)靠近外转子导磁块(6-2)的两条边为直线且互相平行；外转子永磁体(6-1)的充磁方向为切向平行充磁；相邻两块外转子永磁体(6-1)充磁方向相反。

6.根据权利要求1、3或4所述双绕组双聚磁式电气无级变速器，其特征在于，外转子导磁块(6-2)选用硅钢片、软磁复合材料或非晶合金。