[实用新型]一种裂齿定子结构、裂齿定转子排列结构及永磁电机

说明书

本实用新型涉及电机制造技术领域，特别涉及一种裂齿定子结构、裂齿定转子排列结构及双边永磁电机，包括定子本体，所述定子本体圆周上设置有齿槽结构的定子齿、定子槽以及位于定子齿内的定子磁钢，其中，所述定子齿端部分裂出若干定子裂齿以及裂齿槽，所述定子裂齿的弧度角θ₃与定子磁钢的弧度角θ₁应满足θ₁＞θ₃。本实用新型提供的一种裂齿定子结构，将定子结构中定子磁钢分布占比设置为大于定子裂齿分布占比的结构，不仅能够大大降低气隙中的无效谐波含量，还可以降低电机的转矩波动，其结构简单，在相同制作成本下，安装于电机上使得电机效率更高。

技术领域

本实用新型涉及电机制造技术领域，特别涉及一种裂齿定子结构、裂齿定转子排列结构及永磁电机。

背景技术

磁场调制电机作为一种新型电机被广泛应用于低速大扭矩直驱场合，如电动汽车，风力发电，海浪发电，机器人大关节等。由于磁场调制电机解耦了转子极对数和定子槽数的约束关系，使得在有限槽数下可以设计出更多的转子极对数。

目前的双边永磁的磁场调制电机，定子侧磁钢多是均匀放置的，即磁钢-铁块-磁钢-铁块循环放置，或者是定子槽口不放置磁钢，但其开口角度的占比与定子侧磁钢占比相同。总之，目前的多数方式是定子侧沿气隙的磁导为圆周均匀设置。在这个限制下设计的双边永磁电机转矩脉动较大且电机出力较小，便会导致电机效率较低。另外，目前多数双边永磁电机采用的磁钢结构为扇形，不便于定子磁钢的固定。

实用新型内容

为解决上述现有技术中永磁电机效率不高的不足，本实用新型提供一种裂齿定子结构，包括定子本体，所述定子本体圆周上设置有齿槽结构的定子齿、定子槽以及位于定子齿内的定子磁钢，其中，所述定子齿端部分裂出若干定子裂齿以及裂齿槽，所述定子裂齿的弧度角θ₃与定子磁钢的弧度角θ₁应满足θ₁＞θ₃。

在一实施例中，所述定子裂齿的弧度角θ₃与定子槽的槽口弧度角θ₂应满足θ₃＞θ₂。

在一实施例中，定子磁钢的弧度角θ₁为定子磁钢与气隙的接触面在定子径向截面中的两端与定子中心轴线之间的连线之间的夹角；定子槽的槽口弧度角θ₂为定子槽槽壁与气隙的连接处在定子径向截面中的两端与定子中心轴线之间的连线之间的夹角；定子裂齿的弧度角θ₃为定子裂齿与气隙的接触面在定子径向截面中的两端与定子中心轴线之间的连线之间的夹角。

在一实施例中，定子中心轴线与定子槽槽壁的延伸平面重合；定子中心轴线与裂齿槽槽壁的延伸平面重合。

在一实施例中，单个定子齿端部分裂出的定子裂齿个数n与形成的裂齿槽槽数i的关系为n＝i±1。

本实用新型还提供一种裂齿定转子排列结构，采用如上所述的一种裂齿定子结构。

在一实施例中，还包括与定子本体同轴嵌套布置的转子本体；所述转子本体圆周上设置有齿槽结构的转子齿、转子槽以及位于转子槽内的转子磁钢。

在一实施例中，所述定子磁钢和转子磁钢的形状包括矩形、梯形、半圆形、弧形、正弦形和海尔贝克形中的一种；相邻两定子磁钢的充磁方向沿径向向内或者沿径向向外。

在一实施例中，设所述定子齿的个数为m，单个定子齿端部分裂出来的定子裂齿个数为n，则转子极对数P1与绕组极对数P2应满足m*n＝P1+P2。

本实用新型提供一种永磁电机，采用如上所述的一种裂齿定转子排列结构。