[发明专利]一种复合气隙层磁路的外转子永磁电动机

说明书

本发明公开了一种复合气隙层磁路的外转子永磁电动机，属于电动机技术领域，包括定子连接件、若干转子连接环和外罩，所述定子连接件外侧轴向交替对称设置有若干排主定子铁芯和副定子铁芯，相邻主定子铁芯和副定子铁芯之间设有转子连接环；所述主定子铁芯外围安装有主线圈；所述转子连接环两侧分别固定有与主定子铁芯和副定子铁芯相匹配的主转子分列块和副转子分列块；所述主转子分列块内表面固定有永磁体，所述主定子铁芯与永磁体间隙配合；所述副定子铁芯和所述副转子分列块间隙配合；所述转子连接环与外罩过渡配合；所述转子连接环或外罩与定子连接件同轴转动连接；本发明为每个永磁体设置单独磁路结构，且能提高电动机的功率密度。

技术领域

本发明属于电动机技术领域，具体涉及一种复合气隙层磁路的外转子永磁电动机。

背景技术

永磁外转子电动机的永磁体一般磁极交错安装于外转子，相邻永磁体互为对方磁路中的高磁阻段。依据是严密和彭晓领在《磁学基础与磁性材料》中提及永磁体在动态磁路中具有回复磁导率，另外周寿增和董清飞在其专著《超强永磁体-稀土铁系永磁材料》中给出一般永磁体的回复磁导率为1.02-1.10，和空气接近。铁芯的磁导率为空气的5000倍以上，可见一般厚度为4mm的外转子电动机永磁体增加了邻近永磁体磁路的磁阻，磁力线经过较大磁阻的路径回到永磁体的S极，这同时也使得永磁体的工作点位置变差。而没有永磁体提供磁场的电动机则没有该问题，其磁路中的铁芯磁导率均较高，但需要励磁电流产生磁场，导致电动机效率低和发热量大。而永磁体的提供磁场不需要额外能量，但大部分永磁外转子电动机均采用和励磁电流式电动机结构，具有改进空间。

因而目前在转子中的永磁体有表面安装和内嵌式，而内嵌式永磁体有一块长方体沿弦长位置摆放，有两块永磁体呈V型摆放，也有三块永磁体呈梯形摆放，其目的为高效提高磁场、低磁路磁阻和高磁能积工作点磁路，但都没有突破电流励磁电动机的框架，也即没有为每个永磁体设置独立的磁路结构，而且功率密度低。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中提及的问题，提供一种复合气隙层磁路的外转子永磁电动机，能避开相邻永磁体互为对方磁路的高磁阻部分，为每个永磁体设置单独磁路结构，且提高外转子永磁电动机的功率密度。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种复合气隙层磁路的外转子永磁电动机，其特征在于：包括定子连接件、若干转子连接环和外罩，所述定子连接件外侧轴向交替对称设置有若干排主定子铁芯和副定子铁芯，相邻主定子铁芯和副定子铁芯之间设有转子连接环，所述转子连接环与定子连接件同轴设置；所述主定子铁芯环形等距固定在定在连接件上；所述主定子铁芯外围安装有主线圈；所述转子连接环两侧分别固定有与主定子铁芯和副定子铁芯相匹配的主转子分列块和副转子分列块，所述主转子分列块和副转子分列块位于主定子铁芯和副定子铁芯的径向外侧；所述主转子分列块内表面固定有永磁体，所述主定子铁芯与永磁体之间设有第一气隙层；所述副定子铁芯和所述副转子分列块之间具有第二气隙层；所述转子连接环、主转子分列块和副转子分列块套装在外罩内，转子连接环与外罩过渡配合；所述转子连接环或外罩与定子连接件同轴转动连接；除外罩外，所有配件采用铁磁材料。

作为优选，所述永磁体形状与主定子铁芯外侧端部形状相匹配；相邻永磁体的磁极相反设置。

作为优选，所述副定子铁芯外围安装有副线圈。

作为优选，所述转子连接环和所述副转子分列块之间安装有扩展副转子分列块，所述扩展副转子分列块与所述副定子铁芯侧面之间设有轴向气隙层。

作为优选，所述主转子分列块内表面设有与永磁体相匹配的第一凹槽，所述永磁体内嵌在第一凹槽内。

作为优选，所述副转子分列块内侧设有与副定子铁芯外端相匹配的第二凹槽，副定子铁芯与第二凹槽之间设有第二气隙层。

作为优选，所述副定子铁芯的外径是主定子铁芯外径的0.9-1.3倍。