磁齿轮及具有其的复合电机制造技术

本发明专利技术提供了一种磁齿轮及具有其的复合电机，其中，磁齿轮包括：内转子本体，内转子本体上设置有多个内转子永磁体，多个内转子永磁体沿内转子本体的圆周方向间隔设置；外转子本体，外转子本体上设置有多个外转子永磁体，多个外转子永磁体沿外转子本体的圆周方向间隔设置；调制环，调制环包括多个调制块和磁桥，相邻的两个调制块之间通过磁桥连接；调制块的径向截面和磁桥的径向截面均为扇环形，扇环形的圆心为调制环的中心；调制块的径向截面所对应的圆心角为θ1，磁桥所对应的圆心角为θ2，0.3＜θ1/θ2＜0.96。以本发明专利技术解决了现有技术中的磁齿轮的转矩波动大进而导致磁齿轮性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】
磁齿轮及具有其的复合电机
本专利技术涉及磁齿轮领域，具体而言，涉及一种磁齿轮及具有其的复合电机。
技术介绍
随着科学技术的发展，人们对传动系统的性能的要求逐渐提高，传统的机械齿轮由于其噪声大和传动效率低等缺点，已经不能满足应用要求，因此，磁力齿轮逐渐发展起来，其由于结构简单、振动噪声小、过载可自保护和运行可靠性高成为了研究热点。磁力齿轮主要包括内转子、外转子和调制环三个部分，现有技术中的调制环大多由两个端环和多个导磁块构成，端环和导磁块之间通过螺钉锁紧，相邻两个导磁块由非导磁材料隔开，这种结构仅能满足磁力齿轮的基本性能，且调制环的整体机械强度低，在旋转过程中受到离心力以及径向的内外磁场作用会发生形变，导致磁力齿轮的整体性能降低。磁力齿轮的工作原理为：内(外)转子上永磁体产生的磁场，通过调制环的调制作用，产生与外(内)转子上永磁体产生的磁场同极对数的谐波磁场，从而实现稳定的非接触式的转矩传递功能，其中，调制环起到中间媒介的作用，其结构尺寸、安装方式等均会直接影响磁力齿轮的性能。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种磁齿轮及具有其的复合电机，以解决现有技术中的磁齿轮的转矩波动大进而导致磁齿轮性能差的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种磁齿轮，包括：内转子本体，内转子本体上设置有多个内转子永磁体，多个内转子永磁体沿内转子本体的圆周方向间隔设置；外转子本体，外转子本体上设置有多个外转子永磁体，多个外转子永磁体沿外转子本体的圆周方向间隔设置；调制环，调制环包括多个调制块和磁桥，相邻的两个调制块之间通过磁桥连接；调制块的径向截面和磁桥的径向截面均为扇环形，扇环形的圆心为调制环的中心；调制块的径向截面所对应的圆心角为θ1，磁桥所对应的圆心角为θ2，0.3＜θ1/θ2＜0.96。进一步地，0.72＜θ1/θ2＜0.9。进一步地，调制块的厚度为h1，磁桥的厚度为h2，0≤h2/h1≤1。进一步地，0.1＜h2/h1＜0.22。进一步地，调制块与内转子本体之间具有第一气隙，调制块与外转子永磁体之间具有第二气隙，第一气隙的厚度和第二气隙的厚度均为h3；磁桥的厚度为h2，0.5＜h3/h2＜1.2。进一步地，内转子本体的外周面的半径为R1，外转子本体的内半径为R2，调制块的厚度为h1，0.4＜h1/(R2-R1)＜0.6。进一步地，内转子本体的外周面的半径为R1，外转子本体的内半径为R2，内转子永磁体的厚度为h4，0.4＜h4/(R2-R1)＜0.65。进一步地，内转子本体的外半径为R1，外转子本体的内半径为R2，外转子永磁体的厚度为h5，0.2＜h5/(R2-R1)＜0.4。进一步地，内转子永磁体包括朝向内转子本体圆心的第一端面，第一端面所对应的圆心角为θ3，多个内转子永磁体的极对数为P1；多个调制块的极对数为P2；调制块的径向截面为扇环形，调制块所对应的圆心角为θ1；0.8＜(θ1×P2)/(θ3×P1)＜1.2。进一步地，外转子永磁体的径向截面为扇环形，外转子永磁体所对应的圆心角为θ4，多个外转子永磁体的极对数为P3，调制块的径向截面为扇环形，调制块所对应的圆心角为θ1；多个调制块的极对数为P2；0.08＜(θ1/θ4)×(P2/P3-1)＜0.15。进一步地，磁齿轮还包括：支撑结构，支撑结构的至少部分安装在调制环的侧方，支撑结构上设置有与调制块相对的定位部，定位部上设置有与调制块的侧面连接的第一定位面，以通过支撑结构支撑调制环。进一步地，支撑结构包括：第一端盖，设置在调制环的第一侧，第一端盖上设置有多个定位部，多个定位部与多个调制块一一对应地设置；和/或，第二端盖，设置在调制环的第二侧，第二端盖上设置有多个定位部，多个定位部与多个调制块一一对应地设置。进一步地，第一端盖包括与调制环相对的第一连接本体，多个定位部设置在第一连接本体上，定位部为定位凸起，定位凸起朝向远离第一连接本体的方向凸出；和/或，第二端盖包括与调制环相对的第二连接本体，定位部设置在第二连接本体上，定位部为定位凸起，定位凸起朝向远离第二连接本体的方向凸出。根据本专利技术的另一方面，提供了一种复合电机，包括磁齿轮，磁齿轮为上述的磁齿轮。应用本专利技术的技术方案，磁齿轮包括内转子本体、外转子本体、调制环和支撑结构，内转子本体上设置有多个内转子永磁体，多个内转子永磁体沿内转子本体的圆周方向间隔设置；外转子本体上设置有多个外转子永磁体，多个外转子永磁体沿外转子本体的圆周方向间隔设置；调制块的径向截面和磁桥的径向截面均为扇环形，扇环形的圆心为调制环的中心；调制块的径向截面所对应的圆心角为θ1，磁桥所对应的圆心角为θ2，由于调制环对磁场的调制作用在本质上是利用了磁导不均匀的原理，即，调制块的磁导远大于空气磁导，因此，为了保证调制环所在的环形区域内磁导的不均匀性，限定0.3＜θ1/θ2＜0.96。通过对调制环中调制块与磁桥之间的设置尺寸进行关联，可以更好地疏导内转子永磁体和外转子永磁体产生的磁场，使更多的磁力线进入另一侧的气隙参与能量转换，同时使得磁齿轮的转矩可以得到有效提升，改善气隙磁密波形，降低转矩波动，提高磁齿轮的工作性能。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的磁齿轮的实施例的结构示意图；图2示出了根据本专利技术的磁齿轮的内转子本体的结构示意图；图3示出了根据本专利技术的磁齿轮的外转子本体的结构示意图；图4示出了根据本专利技术的磁齿轮的调制环的结构示意图；图5示出了根据本专利技术的磁齿轮的支撑结构的结构示意图；图6示出了根据本专利技术的磁齿轮的支撑结构的第一视角的结构示意图；图7示出了根据本专利技术的磁齿轮的支撑结构的第二视角的结构示意图；图8示出了根据本专利技术的磁齿轮的h1/h2不同取值下的输出转矩及转矩波动对比曲线图；以及图9示出了根据本专利技术的磁齿轮的h1/(R2-R1)不同取值下的输出转矩对比曲线图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、内转子本体；10、内转子永磁体；2、外转子本体；20、外转子永磁体；3、调制环；30、调制块；31、磁桥；4、支撑结构；40、定位部；41、第一端盖；42、第二端盖；410、第一连接本体；420、第二连接本体；5、塑封部件。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁齿轮，其特征在于，包括：/n内转子本体(1)，所述内转子本体(1)上设置有多个内转子永磁体(10)，多个所述内转子永磁体(10)沿所述内转子本体(1)的圆周方向间隔设置；/n外转子本体(2)，所述外转子本体(2)上设置有多个外转子永磁体(20)，多个所述外转子永磁体(20)沿所述外转子本体(2)的圆周方向间隔设置；/n调制环(3)，所述调制环(3)包括多个调制块(30)和磁桥(31)，相邻的两个所述调制块(30)之间通过所述磁桥(31)连接；/n所述调制块(30)的径向截面和所述磁桥(31)的径向截面均为扇环形，所述扇环形的圆心为调制环(3)的中心；所述调制块(30)的径向截面所对应的圆心角为θ1，所述磁桥(31)所对应的圆心角为θ2，0.3＜θ1/θ2＜0.96。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁齿轮，其特征在于，包括：
内转子本体(1)，所述内转子本体(1)上设置有多个内转子永磁体(10)，多个所述内转子永磁体(10)沿所述内转子本体(1)的圆周方向间隔设置；
外转子本体(2)，所述外转子本体(2)上设置有多个外转子永磁体(20)，多个所述外转子永磁体(20)沿所述外转子本体(2)的圆周方向间隔设置；
调制环(3)，所述调制环(3)包括多个调制块(30)和磁桥(31)，相邻的两个所述调制块(30)之间通过所述磁桥(31)连接；
所述调制块(30)的径向截面和所述磁桥(31)的径向截面均为扇环形，所述扇环形的圆心为调制环(3)的中心；所述调制块(30)的径向截面所对应的圆心角为θ1，所述磁桥(31)所对应的圆心角为θ2，0.3＜θ1/θ2＜0.96。


2.根据权利要求1所述的磁齿轮，其特征在于，0.72＜θ1/θ2＜0.9。


3.根据权利要求1所述的磁齿轮，其特征在于，所述调制块(30)的厚度为h1，所述磁桥(31)的厚度为h2，0≤h2/h1≤1。


4.根据权利要求3所述的磁齿轮，其特征在于，0.1＜h2/h1＜0.22。


5.根据权利要求1所述的磁齿轮，其特征在于，所述调制块(30)与所述内转子本体(1)之间具有第一气隙，所述调制块(30)与所述外转子永磁体(20)之间具有第二气隙，所述第一气隙的厚度和所述第二气隙的厚度均为h3；所述磁桥(31)的厚度为h2，0.5＜h3/h2＜1.2。


6.根据权利要求1所述的磁齿轮，其特征在于，所述内转子本体(1)的外周面的半径为R1，所述外转子本体(2)的内半径为R2，所述调制块(30)的厚度为h1，0.4＜h1/(R2-R1)＜0.6。


7.根据权利要求1所述的磁齿轮，其特征在于，所述内转子本体(1)的外周面的半径为R1，所述外转子本体(2)的内半径为R2，所述内转子永磁体(10)的厚度为h4，0.4＜h4/(R2-R1)＜0.65。


8.根据权利要求1所述的磁齿轮，其特征在于，所述内转子本体(1)的外半径为R1，所述外转子本体(2)的内半径为R2，所述外转子永磁体(20)的厚度为h5，0.2＜h5/(R2-R1)＜0.4。


9.根据权利要求1所述的磁齿轮，其特征在于，所述内转子永磁体(10)包括朝向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，陈彬，李权锋，桂鹏千，马晓皓，刘美扬，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44