一种外转子磁通切换永磁电机制造技术

本发明专利技术提供一种外转子磁通切换永磁电机，属电机技术领域，目的是本发明专利技术为解决现有磁通切换永磁电机定子离散化的问题，同时进一步提高磁通切换电机的功率密度和降低电机的制造成本。本发明专利技术包括定子、转子、定转子间气隙。所述定子包括转轴、导磁铁芯、永磁体和电枢绕组。环绕转轴设置的导磁铁芯由背轭、长齿和短齿构成，形成2m个槽(m为正整数)。m块永磁体表贴在定子铁芯短齿上，永磁体的极性按照N‑S‑N‑S交替排列。集中绕组绕制在定子铁芯长齿上。转子由具有凸极结构的导磁铁心及间隙组成。此电机的定子为整体结构，增加了可靠性，转子采用离散结构，降低了重量，通过定转子的合理设计，提高了永磁体利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种外转子磁通切换永磁电机
本专利技术属电机领域，特别涉及到一种外转子磁通切换永磁电机。
技术介绍
磁通切换永磁电机的定转子均为凸极结构。永磁体和额绕组均位于定子，永磁体不会产生不可逆退磁。转子结构与开关磁阻电机转子结构类似，仅由铁芯构成，机械强度高。每相永磁磁链为双极性，且磁链和反电势波形都接近正弦分布。因此，磁通切换永磁电机具有功率密度高、转矩密度高、结构简单、易维护、可靠性高等优点。然而，传统的磁通切换永磁电机定子为离散结构，同时转子轭部铁芯所占比重过大，导致材料的浪费和成本的提高，限制了电机的应用。为了进一步提高磁通切换电机的功率密度和降低电机的制造成本，同时改善定子离散化的结构，本专利技术提出了一种新型外转子磁通切换永磁电机。
技术实现思路
本专利技术为解决现有磁通切换永磁电机定子离散化的问题，同时进一步提高磁通切换电机的功率密度和降低电机的制造成本，提出一种外转子磁通切换永磁电机。本专利技术的具体技术方案如下：外转子磁通切换永磁直线电机，包括定子和转子，定子和转子之间具有气隙(8)。所述定子包括转轴(9)、导磁铁芯(2、3、4)、永磁体(5)和电枢绕组(1)。环绕转轴(9)设置的导磁铁芯由背轭(4)、长齿(3)和短齿(2)构成，形成2m个槽(m为正整数)。m块永磁体(5)表贴在定子铁芯短齿(2)上，永磁体(5)沿径向充磁，按照N-S-N-S交替排列。定子铁芯齿上(2、3)设置有极靴，有利于减小漏磁，同时使永磁体粘贴工艺简单。集中绕组(1)绕制在定子铁芯长齿(3)上。与同一永磁体(5)相邻的两个槽，其相位是相同的。因此在电势矢量星型图中，可以将与同一永磁体(5)相邻的两个槽等效为一个槽，在该槽中设置双层绕组。转子由具有凸极结构的导磁铁心(6)及间隙(7)组成，导磁铁芯与间隙的总弧长为极距τ。转子导磁铁芯(6)间的间隙(7)可以为气隙，也可以为非导磁连接件。定子槽数Ns和转子导磁铁芯数Nr满足如下关系：式中，m为电机的相数，k为自然数。本专利技术的优点是：本专利技术与现有磁通切换永磁电机相比，主要技术特点是：定子为一体化结构，避免了离散化机构，结构简单可靠。转子为离散化铁芯结构，降低了电机重量和加工成本。通过定转子的合理设计，提高了永磁体利用率，减少了永磁体用量，进一步降低了电机的加工制造成本。附图说明图1时本专利技术的实施例一结构示意图。图2是现有技术外转子磁通切换永磁电机结构示意图。图3是本专利技术的实施例一中A相绕组匝链磁链达到正向位置示意图。图4是本专利技术的实施例一中A相绕组匝链磁链达到反向位置示意图。图中，1-电枢绕组，2-定子铁芯短齿，3定子铁芯长齿，4定子铁芯背轭，5永磁体，6转子导磁铁芯，7转子导磁铁芯间间隙，8定转子间气隙，9转轴具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明实施方式一：如图1所示，本实施例为三相外转子磁通切换永磁电机。它包括定子和转子，定子和转子之间具有气隙(8)。所述定子包括转轴(9)、导磁铁芯(2、3、4)、永磁体(5)和电枢绕组(1)。环绕转轴(9)设置的导磁铁芯由硅钢片沿轴向叠置而成，包括铁芯背轭(4)、铁芯长齿(3)和铁芯短齿(2)，形成12个槽。定子铁芯齿上(2、3)设置有极靴，有利于减小漏磁，同时使永磁体粘贴工艺简单。6块永磁体(5)表贴在定子铁芯短齿(2)上，永磁体(5)沿径向充磁，按照N-S-N-S交替排列。转子由具有凸极结构的导磁铁心(6)及间隙(7)组成，导磁铁芯与间隙的总弧长为极距τ。转子导磁铁芯(6)也由硅钢片沿轴向叠置而成，转子导磁铁芯(6)间的间隙(7)可以为气隙，也可以为非导磁连接件。电枢绕组(1)采用集中绕组，按照A-B-C-A-B-C顺序连接，线圈绕制在定子铁芯长齿(3)上。与同一永磁体(5)相邻的两个槽，其相位是相同的。因此在电势矢量星型图中，可以将与同一永磁体(5)相邻的两个槽等效为一个槽，在该槽中设置双层绕组。为了说明本法明电机的工作原理，图3和图4分别给出了A相绕组匝链的磁链示意图。当定子运动到图2所示的位置时，向下充磁的永磁体(5)发出的磁链经气隙(8)、转子导磁铁心(6)、气隙(8)、定子铁芯长齿(3)、定子铁芯背轭(4)、定子铁芯短齿(2)形成闭合回路，此时A相绕组匝链的磁链达到正向最大值。当定子运动到图3所示的位置时，向上充磁的永磁体(5)发出的磁链经定子铁芯短齿(2)、定子铁芯背轭(4)、定子铁芯长齿(3)、气隙(8)、转子导磁铁芯(6)、气隙(8)形成闭合回路，此时A相绕组匝链的磁链达到反向最大值。当电机定子移动一个转子导磁铁芯及间隙的距离，A相绕组匝链的磁链极性变化两次，满足磁通切换工作原理。应当指出的是，上述具体实施案例仅为本专利技术较为典型的实施案例而已，并非用来限定本专利技术的实施范围。在本专利技术的启示下，本领域的普通技数人员对本专利技术做等效替换和改进获得的技术方案，都应当属于本专利技术的保护范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外转子磁通切换永磁直线电机，其特征在于：电机包括定子和转子，定子和转子之间具有气隙(8)。所述定子包括转轴(9)、导磁铁芯(2、3、4)、永磁体(5)和电枢绕组(1)。环绕转轴(9)设置的导磁铁芯由背轭(4)、长齿(3)和短齿(2)构成，形成2m个槽(m为正整数)。m块永磁体(5)表贴在定子铁芯短齿(2)上，永磁体(5)沿径向充磁，按照N‑S‑N‑S交替排列。集中绕组(1)绕制在定子铁芯长齿(3)上。转子由具有凸极结构的导磁铁心(6)及间隙(7)组成，导磁铁芯与间隙的总弧长为极距τ。

【技术特征摘要】
1.一种外转子磁通切换永磁直线电机，其特征在于：电机包括定子和转子，定子和转子之间具有气隙(8)。所述定子包括转轴(9)、导磁铁芯(2、3、4)、永磁体(5)和电枢绕组(1)。环绕转轴(9)设置的导磁铁芯由背轭(4)、长齿(3)和短齿(2)构成，形成2m个槽(m为正整数)。m块永磁体(5)表贴在定子铁芯短齿(2)上，永磁体(5)沿径向充磁，按照N-S-N-S交替排列。集中绕组(1)绕制在定子铁芯长齿(3)上。转子由具有凸极结构的导磁铁心(6)及间隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭强，李立毅，王明义，黄旭珍，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23