[实用新型]一种无转子铁芯交流永磁同步电机

说明书

本实用新型公开了电机技术领域的一种无转子铁芯交流永磁同步电机，包括电机外壳、左右端盖、定子和转子，定子包括定子铁芯、定子绕组，转子包括转子阵列环、固定支架、转子轴，固定支架用于对转子阵列环进行固定，转子阵列环为磁力线向外的外向聚磁环，在定转子气隙间建立起永磁体气隙磁场，定子电励磁旋转磁场与转子永磁体磁场在气隙间的电磁作用产生电磁转矩拖动负载而做功，实现将电能转换为机械能。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型电机无转子铁芯，无铁损能耗；气隙磁场接近正弦波形分布，可降低转矩脉动分量，提高平均转矩，改善静动态运行性能。

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体为一种无转子铁芯交流永磁同步电机。

背景技术

一般来说，永磁同步电机永磁体的安装有表贴式、表面嵌入式、内置式等方法，永磁转子上所用永磁体采用径向或平行充磁的永磁体，这就导致必须使用转子铁芯，实际上永磁体可以任意方向充磁，充分利用永磁体充磁方向的任意性，采用Halbach永磁阵列结构构造基于Halbach阵列聚磁环体，汇集磁力线集中向环内或环外，其集中侧磁场强度更强，非集中侧漏磁甚微，可忽略不计，实现无铁芯永磁转子，因此如何调整聚磁环体中永磁充磁方向和使用数量，使气隙磁场波形更接近正弦波形，降低转矩谐波分量，提高效率，增大功率密度，改善运行品质，是本领域技术人员亟待解决的问题。

为解决上述问题，因此我们提出一种无转子铁芯交流永磁同步电机。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种无转子铁芯交流永磁同步电机，为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种无转子铁芯交流永磁同步电机，包括电机外壳、左右端盖、定子和转子，所述定子包括定子铁芯、定子绕组，所述转子沿其径向自外至内依次包括基于Halbach永磁阵列的转子阵列环、固定支架、转子轴，所述固定支架套接在转子轴上，且其用于对所述转子阵列环进行固定，所述转子阵列环为磁力线向外的外向聚磁环，在定转子气隙间建立起永磁体气隙磁场，定子电励磁旋转磁场与转子永磁体磁场在气隙间的电磁作用产生电磁转矩拖动负载而做功，实现将电能转换为机械能。

优选地，所述固定支架采用非导磁材料制作。

优选地，所述转子阵列环由多个不同充磁方向的永磁体多段组合而成。

优选地，所述转子阵列环可采用各向异性的铁氧体粉末注模后正弦磁场充磁粘结加固成型。

优选地，所述固定支架通过锁扣环及螺钉对转子阵列环进行固定。

优选地，所述转子还包括用于检测定子与转子之间相对位置的转子位置传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型电机无转子铁芯，无铁损能耗；气隙磁场接近正弦波形分布，可降低转矩脉动分量，提高平均转矩，改善静动态运行性能；如果将异步电机升级为同步电机，只需将异步电机中的转子改换为本实用新型电机中的转子即可，过程简单成本低，同时电机的效率及性能得到提高。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例中四极阵列式永磁无转子铁芯交流同步电机结构示意图；

图2为本实用新型实施例中基于Halbach阵列外聚磁四极转子磁力线及等效磁极分布示意图；

图3为本实用新型实施例中基于Halbach阵列外聚磁四极转子立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例中永磁体段充磁方向为径向向内充磁段的示意图；

图5为本实用新型实施例中永磁体段充磁方向为径向向外充磁段的示意图；