[发明专利]具有聚磁结构的盘式永磁电机定转子单元

说明书

本发明提供一种具有聚磁结构的盘式永磁电机定转子单元，它包括上转子盘、下转子盘和定子线圈盘，上、下转子盘结构相同，定子线圈盘位于上、下转子盘之间。所述上转子盘和下转子盘均为三层结构，由外导磁环、转子中间体和内导磁环构成；转子中间体为一圆环，内导磁环内置在转子中间体的内环中，外导磁环套在转子中间体的外面，组合成一个大的圆环；所述转子中间体包括若干块转子铁芯和若干块永磁体；每块转子铁芯的各个面均包裹有永磁体。本发明的定转子单元具有气隙磁场强、转矩密度大的优点。

技术领域

本发明涉及盘式无铁芯永磁同步电机定转子单元，具体地说，涉及一种具有聚磁结构的盘式无铁芯永磁同步电机定转子单元。本发明属于盘式永磁电机技术领域。

背景技术

盘式无铁芯永磁同步电机又称轴向盘式永磁电机，其特点是电机气隙呈平面型，气隙磁场沿轴向分布，在相同体积和重量的情况下，其电机输出转矩大、效率高。又由于盘式永磁电机其定子线圈内无铁芯，使得电机结构紧凑，体积小，特别适合于电动汽车、可再生能源系统、飞轮储能系统和工业设备等要求高转矩密度和空间紧凑的场合。

如图1、图2所示，传统的盘式永磁电机定转子单元包括上转子盘1、下转子盘2和定子线圈盘(图中未画出)。上转子磁盘1包括上转子盘磁轭11和粘贴在其内表面等间隔设置的若干组扇形N、S永磁体12；下转子磁盘2包括下转子盘磁轭21和粘贴在其内表面等间隔设置的若干组扇形N、S永磁体22，定子线圈盘位于上、下转子盘之间。上、下转子盘上相邻的永磁体极性相反，上、下转子盘对应的永磁体极性相同，在上、下转子盘间形成气隙磁场3。传统的盘式永磁电机的缺点是：上、下转子盘形成的磁路结构产生的气隙磁场较弱，无法满足特定场合高转矩密度的要求。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种具有聚磁结构的盘式永磁电机定转子单元，该定转子单元气隙磁场强、转矩密度大。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种具有聚磁结构的盘式永磁电机定转子单元，它包括上转子盘、下转子盘和定子线圈盘，所述上、下转子盘结构相同，所述定子线圈盘位于所述上、下转子盘之间；

所述上转子盘和下转子盘均为三层结构，由外导磁环、转子中间体和内导磁环构成；所述转子中间体为一圆环，所述内导磁环内置在所述转子中间体的内环中，所述外导磁环套在所述转子中间体的外面，组合成一个大的圆环；

所述外导磁环内壁上间隔地设置有若干块第一永磁体；所述转子中间体由若干块转子铁芯和若干块永磁体交替排列而成；所述内导磁环外壁上间隔地设置有若干块第四永磁体；

所述转子铁芯的各个面被所述第一永磁体、所述转子中间体上的永磁体和所述第四永磁体包裹住。

优选地，所述第一永磁体为扇形，其等间隔地粘贴在所述外导磁环内壁上，且相邻的所述第一永磁体的极性相反；所述转子铁芯为扇形，构成所述转子中间体的永磁体包括若干块扇形的第二永磁体和若干块扇形的第三永磁体；所述第二永磁体和所述转子铁芯交替排列构成一圆环，所述转子铁芯的上面和下面各粘贴有一块所述第三永磁体；左右相邻的所述第二永磁体的极性相反；粘贴在所述转子铁芯上、下面的所述第三永磁体极性相同，左右相邻的所述第三永磁体的极性相反；所述第四永磁体为扇形，其等间隔地粘贴在所述内导磁环的外壁上，且相邻的所述第四永磁体的极性相反；所述外导磁环、转子中间体和内导磁环组装后，构成所述转子中间体的重叠在一起的所述第三永磁体和所述转子铁芯位于所述外导磁环内壁上的所述第一永磁体和所述内导磁环外壁上的所述第四永磁体之间；构成所述转子中间体的所述第二永磁体位于所述外导磁环内壁上相邻的两所述第一永磁体和所述内导磁环外壁上相邻的两所述第四永磁体围成的扇形空间内；所述转子铁芯的各个面被所述第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体紧紧地包裹。

优选地，所述上转子盘的第三永磁体与所述下转子磁盘的第三永磁体的极性相同；所述上转子盘的第二永磁体与所述下转子盘的第二永磁体的极性相反。