单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，涉及电机技术领域。所述对转电机包括：盘式定子和两个盘式转子；盘式转子靠近盘式定子的一侧设置转子凸极；盘式定子上绕制有定子绕组，定子绕组在盘式定子的两侧电流相序相反；盘式定子的第一侧设置有混合永磁体组，第二侧设置有高矫顽力永磁体组，混合永磁体组包括：第一高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体，低矫顽力永磁体绕设有调磁绕组。本实用新型专利技术中，调磁绕组内施加幅值大小和方向可控的直流电流矢量脉冲，改变低矫顽力永磁体的磁化强度，从而调节盘式定子第一侧的气隙磁场，实现盘式定子两侧的盘式转子同转速下不同转矩输出，适应不对称负载工况的需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机


[0001]本技术涉及电机
，具体涉及一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机。

技术介绍

[0002]对转电机具有单输入的电端口和两个独立输出的机械端口，可应用于对转螺旋桨推进系统中，而对转螺旋桨是保证水下航行器平稳推进、飞机稳定飞行的关键部件，在海洋勘探和航空航天领域应用广泛。对转电机驱动系统具有结构紧凑、体积小、重量轻等优点，更具发展潜力，近年来国内外研究者们也给予了对转电机越来越多的关注。
[0003]目前开发的对转电机主要有两种类型：定、转子对转电机和单定子双转子对转电机。定、转子对转电机将定子通过轴承固定在机壳上，定子和转子都可以相对机壳转动，旋转方向相反。其定子电源需由电刷和滑环引入，机械结构复杂性增加，系统可靠性降低，严重制约了该类电机的应用和推广；且在负载不对称时难以确保定、转子的转速相同，如用在对转螺旋桨系统中将会严重影响推进效率。单定子双转子对转电机通常采用交流永磁形式，由一个定子和两个转子构成，两个转子在机械上独立，定子绕组经过特殊设计能够产生两个异向旋转的磁场，由一台逆变器控制，实现双转子的异向旋转。这类电机无需电刷、换向器等装置，维护方便、运行更可靠。相较于定、转子对转电机，无刷化的单定子双转子永磁对转电机具备更好的应用和推广价值。
[0004]但是，单定子双转子对转电机采用一台逆变器同时驱动两个永磁转子，由于永磁电机气隙磁场的不可调控，当负载不对称或负载发生突变时，对其中一个转子转矩调节引起的电流变化必然导致另一个转子转矩的改变，两个异向转矩之间存在相互关联和耦合，当负载不对称或者某一个转子负载突变时，传统控制技术难以实现两个转子转矩的“兼顾”控制。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本技术提供了一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，解决了单定子双转子对转电机难以适应不对称负载的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，所述对转电机包括：盘式定子和两个盘式转子；
[0010]两个盘式转子分别位于盘式定子的两侧，所述盘式转子靠近盘式定子的一侧设置有转子凸极；
[0011]所述盘式定子上绕制有定子绕组，所述定子绕组在盘式定子的两侧电流相序相反；所述盘式定子的两侧设置有永磁体，其中，盘式定子的第一侧设置有混合永磁体组，第
二侧设置有高矫顽力永磁体组，所述混合永磁体组包括：第一高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体，所述低矫顽力永磁体绕设有调磁绕组。
[0012]优选的，所述转子凸极呈放射状间隔排列，所述盘式定子的两侧设置有定子凸极，所述定子凸极呈放射状间隔排列，所述定子凸极之间形成定子槽。
[0013]优选的，所述永磁体嵌于间隔的定子槽内，盘式定子第一侧的定子槽包括：内槽和外槽，所述内槽靠近盘式定子的轴线，外槽远离盘式定子的轴线。
[0014]优选的，高矫顽力永磁体组包括若干第二高矫顽力永磁体，所述内槽和外槽分别嵌有第一高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体；所述第二高矫顽力永磁体嵌于盘式定子第二侧间隔的定子槽内。
[0015]优选的，所述盘式定子中部设置有隔磁板，所述隔磁板与盘式定子的轴线垂直设置。
[0016]优选的，所述第一高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体之间设置有隔磁弧板，所述隔磁弧板位于内槽与外槽之间。
[0017]优选的，所述定子绕组为双侧反相序并联式扇形三相绕组；所述盘式定子两侧的定子绕组均采用双层集中式结构，所述定子绕组包括若干绕组线圈，每个集中的绕组线圈都嵌于间隔的定子槽内，嵌设绕组线圈的定子槽与嵌设永磁体的定子槽交错设置；绕组线圈呈扇形；三相绕组线圈依次排列，同一相的多个绕组线圈在端部串联；盘式定子两侧的定子绕组反相序布置，再以并联的方式连接构成一套绕组。
[0018]优选的，所述定子绕组为三相交叉的环形绕组，所述定子绕组包括：A相绕组、B相绕组和C相绕组；所述A相绕组、B相绕组和C相绕组均绕设在盘式定子的定子槽内，绕设定子绕组的定子槽与嵌设永磁体的定子槽交错设置；在盘式定子的环内壁和环外壁处，所述B相绕组与A相绕组交叉，所述C相绕组同时与A相绕组和B相绕组交叉。
[0019]优选的，所述第一高矫顽力永磁体、低矫顽力永磁体和第二高矫顽力永磁体的数量均为十二个。
[0020]优选的，所述盘式定子固定在机壳内，所述盘式转子通过轴承与机壳转动连接，位于盘式定子两侧的盘式转子分别与嵌套机械轴的外轴和内轴固定连接，内轴和外轴的另一端则分别连接两个对转螺旋桨。
[0021](三)有益效果
[0022]本技术提供了一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机。与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0023]本技术中，所述对转电机包括：盘式定子和两个盘式转子；两个盘式转子分别位于盘式定子的两侧，盘式转子靠近盘式定子的一侧设置转子凸极；盘式定子上绕制有定子绕组，定子绕组在盘式定子的两侧电流相序相反；盘式定子的两侧设置有永磁体，其中，盘式定子的第一侧设置有混合永磁体组，第二侧设置有高矫顽力永磁体组，混合永磁体组包括：第一高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体，低矫顽力永磁体绕设有调磁绕组；调磁绕组内施加幅值大小和方向可控的直流电流矢量脉冲，改变低矫顽力永磁体的磁化强度，从而调节盘式定子第一侧的气隙磁场，实现盘式定子两侧的盘式转子同转速下不同转矩输出，适应不对称负载工况的需求。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本技术实施例中对转电机的应用环境结构示意图；
[0026]图2为本技术实施例1中对转电机的左视装配轴测图；
[0027]图3为本技术实施例1中对转电机的右视装配轴测图；
[0028]图4为本技术实施例2中对转电机的左视装配轴测图；
[0029]图5为本技术实施例2中对转电机的右视装配轴测图。
具体实施方式
[0030]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0031]本申请实施例通过提供一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，解决了单定子双转子对转电机难以适应不对称负载的问题。
[0032]本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，其特征在于，所述对转电机包括：盘式定子(10)和两个盘式转子(20)；两个盘式转子(20)分别位于盘式定子(10)的两侧，所述盘式转子(20)靠近盘式定子(10)的一侧设置有转子凸极(21)；所述盘式定子(10)上绕制有定子绕组(11)，所述定子绕组(11)在盘式定子(10)的两侧电流相序相反；所述盘式定子(10)的两侧设置有永磁体，其中，盘式定子(10)的第一侧设置有混合永磁体组，第二侧设置有高矫顽力永磁体组，所述混合永磁体组包括：第一高矫顽力永磁体(30)和低矫顽力永磁体(40)，所述低矫顽力永磁体(40)绕设有调磁绕组(41)。2.如权利要求1所述的单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，其特征在于，所述转子凸极(21)呈放射状间隔排列，所述盘式定子(10)的两侧设置有定子凸极(12)，所述定子凸极(12)呈放射状间隔排列，所述定子凸极(12)之间形成定子槽。3.如权利要求2所述的单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，其特征在于，所述永磁体嵌于间隔的定子槽内，盘式定子(10)第一侧的定子槽包括：内槽和外槽，所述内槽靠近盘式定子(10)的轴线，外槽远离盘式定子(10)的轴线。4.如权利要求3所述的单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，其特征在于，高矫顽力永磁体组包括若干第二高矫顽力永磁体(50)，所述内槽和外槽分别嵌有第一高矫顽力永磁体(30)和低矫顽力永磁体(40)；所述第二高矫顽力永磁体(50)嵌于盘式定子(10)第二侧间隔的定子槽内。5.如权利要求4所述的单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，其特征在于，所述盘式定子(10)中部设置有隔磁板(13)，所述隔磁板(13)与盘式定子(10)的轴线垂直设置。6.如权利要求4所述的单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯垚径，夏晨曦，饶志蒙，黄守道，罗德荣，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：新型
国别省市：