一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机制造技术

本发明专利技术公开了一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机，包括定子、第一转子盘和第二转子盘，定子位于第一转子盘和第二转子盘之间，第一转子盘和第二转子盘同轴设置，第一转子盘包括第一转子铁心和多个第一永磁体；第二转子盘包括第二转子铁心和多个第二永磁体；多个永磁体在转子铁心的周向上均匀布置且相邻永磁体的极弧系数不相等；每一第一永磁体对应一与其相对设置的第二永磁体；第一永磁体的中心线与对应第二永磁体的中心线在同一中心面上且第一永磁体与对应第二永磁体的极弧系数不相等。通过采用不等极弧系数的双转子的永磁体组合的方法，使得双转子的转矩波动相互抵消，实现了齿槽转矩与转矩脉动的降低，改善电机的运行状况，减少噪音的产生。减少噪音的产生。减少噪音的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机


[0001]本专利技术涉及永磁电机
，特别是涉及一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机。

技术介绍

[0002]现如今永磁电机已经得到了广泛的应用，从汽车到航空航天的众多领域，永磁电机都扮演着十分重要的角色，这主要得益于永磁电机的几个显著特点，包括高转矩密度、高效率以及重量体积小等。虽然永磁电机拥有一系列的优点，但对于要求苛刻的高性能应用，如电动转向系统、伺服电机、风力发电机、电动汽车驱动系统等应用仍然面临许多困难。这些应用对电机的工作稳定性方面提出了很高的要求。电机转子是产生磁场的机械结构，电机转子为了产生磁场可在电机转子上设计绕组并通电或直接在转子上装永磁体，永磁同步电机就是利用永磁体的特性直接产生磁场。在现有使用的永磁电机转子结构中，存在电机转矩波动大、噪声大等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机，能够降低转矩脉动。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机，包括定子、第一转子盘和第二转子盘，定子位于所述第一转子盘和所述第二转子盘之间，所述第一转子盘和所述第二转子盘同轴设置；
[0006]所述第一转子盘包括：第一转子铁心和多个第一永磁体；所述多个第一永磁体在所述第一转子铁心的周向上均匀布置，且相邻所述第一永磁体的极弧系数不相等；
[0007]所述第二转子盘包括：第二转子铁心和多个第二永磁体；所述多个第二永磁体在所述第二转子铁心的周向上均匀布置，且相邻所述第二永磁体的极弧系数不相等；
[0008]每一所述第一永磁体对应一与其相对设置的第二永磁体；所述第一永磁体的中心线与对应第二永磁体的中心线在同一中心面上，且所述第一永磁体与对应第二永磁体的极弧系数不相等，其中，所述中心面为过所述第一永磁体的中心线、所述第二永磁体的中心线以及所述第一转子盘的轴线的平面。
[0009]可选的，所述极弧系数分别为α和β，所述α为N极的极弧系数，所述β为S极的极弧系数，根据所述α和β通过B
rn
＝0来确定；
[0010]其中，B
rn
为气隙磁密的n次谐波；B
r
为永磁体剩余磁化强度；n为使得为整数的整数；p为永磁体极对数；z为定子槽数。
[0011]可选的，所述永磁体为内置式永磁体。
[0012]可选的，所述永磁体为表贴式永磁体。
[0013]可选的，所述永磁体为轴向充磁的永磁体。
[0014]可选的，所述永磁体形状为扇形。
[0015]可选的，所述定子的定子铁心为无轭部定子铁心。
[0016]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0017]本专利技术公开的一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机，包括定子、第一转子盘和第二转子盘，定子位于第一转子盘和第二转子盘之间，第一转子盘和第二转子盘同轴设置，第一转子盘包括第一转子铁心和多个第一永磁体；多个第一永磁体在第一转子铁心的周向上均匀布置，且相邻第一永磁体的极弧系数不相等；第二转子盘包括第二转子铁心和多个第二永磁体；多个第二永磁体在第二转子铁心的周向上均匀布置，且相邻第二永磁体的极弧系数不相等；每一第一永磁体对应一与其相对设置的第二永磁体；第一永磁体的中心线与对应第二永磁体的中心线在同一中心面上，且第一永磁体与对应第二永磁体的极弧系数不相等，其中，中心面为过第一永磁体的中心线、第二永磁体的中心线以及第一转子盘的轴线的平面。通过采用不等极弧系数的双转子的永磁体组合的方法，使得双转子的转矩波动相互抵消，实现了齿槽转矩与转矩脉动的降低，改善电机的运行状况，减少噪音的产生。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为不等极弧转子盘拓扑结构图；
[0020]图2为不等极弧转子盘轴向示意图；
[0021]图3为不等极弧转子盘径向示意图；
[0022]图4为不等极弧永磁体排列及磁路原理图；
[0023]图5为表贴式不等极弧组合轴向电机示意图；
[0024]图6为内置式不等极弧组合轴向电机示意图；
[0025]图7为单个转子极弧不等与相等时齿槽转矩对比图；
[0026]图8为单个转子极弧不等与相等时转矩脉动对比图。
[0027]符号说明：
[0028]转子铁心—1，永磁体—2，定子铁心—3，线圈—4。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术的目的是提供一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机，能够降低转矩脉动。
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0032]本实施例提供的一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机，包括定子、第一转子盘和第二转子盘，定子位于第一转子盘和第二转子盘之间，第一转子盘和第二转子盘同轴设置。
[0033]如图1、图2和图3所示，第一转子盘包括第一转子铁心和多个第一永磁体；多个第一永磁体在第一转子铁心的周向上均匀布置，且相邻第一永磁体的极弧系数不相等；第二转子盘包括第二转子铁心和多个第二永磁体；多个第二永磁体在第二转子铁心的周向上均匀布置，且相邻第二永磁体的极弧系数不相等。
[0034]每一第一永磁体对应一与其相对设置的第二永磁体；第一永磁体的中心线与对应第二永磁体的中心线在同一中心面上，且第一永磁体与对应第二永磁体的极弧系数不相等，其中，中心面为过第一永磁体的中心线、第二永磁体的中心线以及第一转子盘的轴线的平面。具体的，永磁体2为轴向充磁的永磁体2；可选的，永磁体2形状为扇形。
[0035]具体的，第一永磁体包括N极永磁体和S极永磁体，N极永磁体和S极永磁体在第一转子铁心的周向上交替布置；第二永磁体包括N极永磁体和S极永磁体，N极永磁体和S极永磁体在第二转子铁心的周向上交替布置；第一永磁体为N极永磁体时，与其相对设置的第二永磁体为S极永磁体；第一永磁体为S极永磁体时，与其相对设置的第二永磁体为N极永磁体。
[0036]如图4所示，定子的定子铁心3为无轭部定子铁心3。
[0037]具体的，本实施例的不等极弧组合的双转子盘包括：转子铁心1、轴向充磁永磁体2，两个转子盘以永磁体2面相对的方式安装在转轴上，两个转子盘同轴安装在转轴上，每个转子盘由转子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不等极弧系数的轴向磁通永磁电机，包括定子、第一转子盘和第二转子盘，所述定子位于所述第一转子盘和所述第二转子盘之间，所述第一转子盘和所述第二转子盘同轴设置，其特征在于，所述第一转子盘包括：第一转子铁心和多个第一永磁体；所述多个第一永磁体在所述第一转子铁心的周向上均匀布置，且相邻所述第一永磁体的极弧系数不相等；所述第二转子盘包括：第二转子铁心和多个第二永磁体；所述多个第二永磁体在所述第二转子铁心的周向上均匀布置，且相邻所述第二永磁体的极弧系数不相等；每一所述第一永磁体对应一与其相对设置的第二永磁体；所述第一永磁体的中心线与对应第二永磁体的中心线在同一中心面上，且所述第一永磁体与对应第二永磁体的极弧系数不相等，其中，所述中心面为过所述第一永磁体的中心线、所述第二永磁体的中心线以及所述第一转子盘的轴线的平面。2.根据权利要求1所述的不等极弧系数的轴向磁通永磁电机，其特征在于，所述极弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿伟伟，刘东旭，王晶，吴彩权，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：