磁场调制式横向磁通多相永磁电机

摘要

磁场调制式横向磁通多相永磁电机，涉及横向磁通多相永磁电机。它为解决现有多相永磁同步电机存在的可靠性低，损耗大，转矩密度低及结构复杂的问题而提出。它由定子和转子组成；m个相电枢单元沿轴向依次排列在机壳内；每个相电枢单元沿圆周方向依次错开360°/m电角度；电枢线圈嵌放在第一至第三定子铁芯齿段之间的环形空间内；第一和第三转子铁芯齿段的外圆周表面分别沿轴向开设有数量为k/2个转子永磁体槽；第一转子铁芯齿段上的转子永磁体槽与第三转子铁芯齿段上的转子永磁体槽沿轴向方向错开半个转子齿距；转子永磁体的充磁方向相同。它有可靠性与安全性高、容错能力强、结构简单、成本低、转矩密度高、动态特性好，易实现模块化等优点。

主权项

磁场调制式横向磁通多相永磁电机，其特征在于它由定子和转子组成；所述定子与转子之间留有气隙；定子由机壳(1)和m个相电枢单元组成，m为所述永磁电机的相数，m≥3；所述m个相电枢单元中的每个相电枢单元由单元电枢铁芯和电枢线圈(2)组成；所述单元电枢铁芯由n个定子铁芯齿组成；n为正整数；所述定子铁芯齿由第一定子铁芯齿段(3)、第二定子铁芯齿段(4)和第三定子铁芯齿段(5)构成，所述三个定子铁芯齿段均采用圆环形铁芯段且外径均相同；位于第一定子铁芯齿段(3)和第三定子铁芯齿段(5)之间的第二定子铁芯齿段(4)的内径大于第一定子铁芯齿段(3)的内径和第三定子铁芯齿段(5)的内径；所述第一定子铁芯齿段(3)与第三定子铁芯齿段(5)的内径相同；所述三个定子铁芯齿段的中心轴线位于同一轴线上；所述电枢线圈(2)采用圆环形电枢线圈，所述电枢线圈(2)嵌放在第一定子铁芯齿段(3)、第二定子铁芯齿段(4)和第三定子铁芯齿段(5)之间形成的环形空间内；所述机壳(1)采用圆筒形机壳；所述机壳(1)的内表面沿轴向开设有多个机壳齿槽，所述机壳齿槽的数量与定子铁芯齿的数量相同；所述各定子铁芯齿沿机壳(1)的圆周方向嵌放在机壳齿槽内；所述定子铁芯齿的径向高度大于或等于机壳齿槽的径向深度；所述m个相电枢单元沿轴向依次排列在机壳(1)内，所述每个相电枢单元沿圆周方向依次错开360°/m电角度；所述转子由转子铁芯和k个转子永磁体(9)组成；所述k为偶数；所述转子铁芯由第一转子铁芯段(6)、第二转子铁芯段(7)和第三转子铁芯段(8)构成；所述三个转子铁芯段均采用圆环形铁芯段且内径均相同；位于第一转子铁芯段(6)和第三转子铁芯段(8)之间的第二转子铁芯段(7)的外径小于第一转子铁芯段(6)的外径和第三转子铁芯段(8)的外径；所述第一转子铁芯段(6)与第三转子铁芯段(8)的外径相同；所述三个转子铁芯段的中心轴线位于同一轴线上；所述第一转子铁芯段(6)的厚度与第一定子铁芯齿段(3)的厚度相同；所述第二转子铁芯段(7)的厚度与第二定子铁芯齿段(4)的厚度相同；所述第三转子铁芯段(8)的厚度与第三定子铁芯齿段(5)的厚度相同；所述转子铁芯中的第一转子铁芯段(6)至第三转子铁芯段(8)分别沿轴向对应一个定子铁芯齿中的第一定子铁芯齿段(3)至第三定子铁芯齿段(5)；所述第一转子铁芯段(6)和第三转子铁芯段(8)的外圆周表面分别沿轴向开设有数量为k/2个转子永磁体槽；所述设置在第一转子铁芯段(6)上的k/2个转子永磁体槽沿第一转子铁 芯段(6)的圆周方向均匀分布；所述设置在第三转子铁芯段(8)上的k/2个转子永磁体槽沿第三转子铁芯段(8)的圆周方向均匀分布；所述设置在第一转子铁芯段(6)上的转子永磁体槽与设置在第三转子铁芯段(8)上的转子永磁体槽沿轴向方向错开半个转子齿距；所述每个转子永磁体槽内均嵌放有一个转子永磁体(9)；所述转子永磁体(9)采用长条形永磁体；所述转子永磁体(9)径向充磁或平行充磁；所述转子永磁体(9)的充磁方向相同，即气隙侧同为N极或同为S极。