本实用新型专利技术提供一种大转矩密度的盘式永磁电机转子单元，它包括上转子盘和下转子盘，所述上、下转子盘结构相同，其特征在于：所述上转子盘和所述下转子盘均包括一转子中间体；该转子中间体包括若干块扇形的转子铁芯、若干块扇形的第二永磁体和若干块扇形的第三永磁体；第二永磁体和所述转子铁芯交替排列构成一圆环，转子铁芯的上面和下面各粘贴有一块所述第三永磁体；相邻的所述第二永磁体的极性相反；粘贴在所述转子铁芯上、下面的所述第三永磁体极性相同，左右相邻的所述第三永磁体的极性相反。本实用新型专利技术提供的转子单元具有气隙磁场强、转矩密度大的优点。转矩密度大的优点。转矩密度大的优点。
【技术实现步骤摘要】
大转矩密度的盘式永磁电机转子单元
[0001]本技术涉及盘式无铁芯永磁同步电机转子单元，具体地说，涉及一种气隙磁场强、转矩密度大的盘式永磁电机转子单元。本技术属于盘式永磁电机
技术介绍
[0002]盘式无铁芯永磁同步电机又称轴向盘式永磁电机，其特点是电机气隙呈平面型，气隙磁场沿轴向分布，在相同体积和重量的情况下，其电机输出转矩大、效率高。又由于盘式永磁电机其定子线圈内无铁芯，使得电机结构紧凑，体积小，特别适合于电动汽车、可再生能源系统、飞轮储能系统和工业设备等要求高转矩密度和空间紧凑的场合。
[0003]如图1、图2所示，传统的盘式永磁电机转子单元包括上转子盘1和下转子盘2。上转子磁盘1包括上转子盘磁轭11和粘贴在其内表面等间隔设置的若干组扇形N、S永磁体12；下转子磁盘2包括下转子盘磁轭21和粘贴在其内表面等间隔设置的若干组扇形N、S永磁体22，定子线圈盘位于上、下转子盘之间。上、下转子盘上相邻的永磁体极性相反，上、下转子盘对应的永磁体极性相同，在上、下转子盘间形成气隙磁场3。传统的盘式永磁电机的缺点是：上、下转子盘形成的磁路结构产生的气隙磁场较弱，转矩密度小，无法满足特定场合高转矩密度的要求。
技术实现思路
[0004]鉴于上述原因，本技术的目的是提供一种新型盘式永磁电机转子单元，该转子单元具有气隙磁场强、转矩密度大的特点。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种大转矩密度的盘式永磁电机转子单元，它包括上转子盘和下转子盘，所述上、下转子盘结构相同；
[0006]所述上转子盘和所述下转子盘均包括一转子中间体；该转子中间体包括若干块扇形的转子铁芯、若干块扇形的第二永磁体和若干块扇形的第三永磁体；
[0007]所述第二永磁体和所述转子铁芯交替排列构成一圆环，所述转子铁芯的上面和下面各粘贴有一块所述第三永磁体；
[0008]相邻的所述第二永磁体的极性相反；粘贴在所述转子铁芯上、下面的所述第三永磁体极性相同，左右相邻的所述第三永磁体的极性相反。
[0009]优选地，所述上转子盘和所述下转子盘还包括一外导磁环和一内导磁环；所述内导磁环内置在所述转子中间体的内环中，所述外导磁环套在所述转子中间体的外面，组合成一个大的圆环；所述外导磁环内壁上间隔地设置有若干块第一永磁体；所述内导磁环外壁上间隔地设置有若干块第四永磁体；所述转子铁芯的各个面被所述第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体包裹住。
[0010]优选地，所述第一永磁体为扇形，其等间隔地粘贴在所述外导磁环内壁上，且相邻的所述第一永磁体的极性相反；所述第四永磁体为扇形，其等间隔地粘贴在所述内导磁环的外壁上，且相邻的所述第四永磁体的极性相反；所述外导磁环、转子中间体和内导磁环组
装后，构成所述转子中间体的重叠在一起的所述第三永磁体和所述转子铁芯位于所述外导磁环内壁上的所述第一永磁体和所述内导磁环外壁上的所述第四永磁体之间；构成所述转子中间体的所述第二永磁体位于所述外导磁环内壁上相邻的两所述第一永磁体和所述内导磁环外壁上相邻的两所述第四永磁体围成的扇形空间内。
[0011]优选地，所述上转子盘的第三永磁体与所述下转子磁盘的第三永磁体的极性相同；所述上转子盘的第二永磁体与所述下转子盘的第二永磁体的极性相反。
[0012]优选地，所述第一永磁体、第三永磁体、转子铁芯和第四永磁体均为扇形，且弧度相同；所述第二永磁体、所述外导磁环内壁上相邻的两块第一永磁体之间形成的间隔空间、所述内导磁环外壁上相邻的两块第四永磁体之间形成的间隔空间均为扇形，且弧度相同。
[0013]优选地，所述第一永磁体、第四永磁体的轴向尺寸大于等于转子铁芯的轴向尺寸；所述第二永磁体的轴向尺寸大于转子铁芯的轴向尺寸；所述第一永磁体、转子铁芯和第四永磁体的径向尺寸之和等于所述外导磁环的内径与所述内导磁环外径之差；所述第一永磁体、第三永磁体和第四永磁体的径向尺寸之和等于外导磁环内径与内导磁环外径之差；所述第二永磁体的径向尺寸等于所述外导磁环内径与所述内导磁环外径之差。
[0014]优选地，所述外导磁环由外圈和若干块扇形的所述第一永磁体构成；所述第一永磁体等间隔地粘贴在所述外圈内壁上；所述内导磁环由内圈和若干块扇形的所述第四永磁体构成，所述第四永磁体等间隔地粘贴在所述内圈的外壁上。
[0015]本专利技术位于所述转子铁芯两侧的所述第二永磁体为切向充磁；位于所述转子铁芯上、下面的所述第三永磁体为轴向充磁；所述外导磁环上的所述第一永磁体和所述内导磁环上的所述第四永磁体为径向充磁。
[0016]优选地，位于所述转子铁芯两侧、相邻的两块所述第二永磁体充磁方向相反；位于同一所述转子铁芯上、下面的所述第三永磁体充磁方向相同，当该所述转子铁芯左右两侧的所述第二永磁体的充磁方向为指向该所述转子铁芯时，该所述转子铁芯上、下面的所述第三永磁体的充磁方向为指向气隙；当该所述转子铁芯左右两侧的所述第二永磁体充磁方向为背向该所述转子铁芯时，该所述转子铁芯上、下面的所述第三永磁体的充磁方向为背向气隙；当所述转子铁芯左右两侧的第二永磁体充磁方向为朝向该转子铁芯时，该转子铁芯外侧的所述第一永磁体和内侧的所述第四永磁体充磁方向也朝向该转子铁芯；反之，当所述转子铁芯左右两侧的所述第二永磁体充磁方向为背向该转子铁芯时，该转子铁芯外侧的所述第一永磁体和内侧的所述第四永磁体充磁方向也背向该转子铁芯。
[0017]优选地，所述第一、第二、第三和第四永磁体材料均为钕铁硼；所述转子铁芯采用高饱和磁密软磁合金
附图说明
[0018]图1为传统盘式永磁电机转子结构示意图；
[0019]图2为传统盘式永磁电机气隙磁场结构示意图；
[0020]图3为本技术大转矩密度的盘式永磁电机转子单元立体结构示意图；
[0021]图4为本技术分解结构示意图；
[0022]图5为本技术转子中间体充磁方向示意图；
[0023]图6为本技术外导磁环和内导磁环充磁方向示意图；
[0024]图7为本技术定转子单元气隙磁场磁路示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本技术的结构及特征进行详细说明。需要说明的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改，因此，说明书中公开的实施例不应该视为对本技术的限制，而仅是作为实施例的范例，其目的是使本技术的特征显而易见。
[0026]如图3、图4所示，本技术提供的大转矩密度的盘式永磁电机转子单元包括上转子盘4和下转子盘5，上、下转子盘结构相同，定子线圈盘6位于上、下转子盘之间。
[0027]所述上转子盘4和下转子盘5均为三层结构，由外导磁环、转子中间体和内导磁环构成。外导磁环由外圈411和若干块扇形第一永磁体412构成。第一永磁体412等间隔地粘贴在外圈411内壁上，且左右相邻的第一永磁体412的极性相反。
[0028]转子中间体由若干块扇形的第二永磁体421、若干块本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大转矩密度的盘式永磁电机转子单元，它包括上转子盘和下转子盘，所述上、下转子盘结构相同，其特征在于：所述上转子盘和所述下转子盘均包括一转子中间体；该转子中间体包括若干块扇形的转子铁芯、若干块扇形的第二永磁体和若干块扇形的第三永磁体；所述第二永磁体和所述转子铁芯交替排列构成一圆环，所述转子铁芯的上面和下面各粘贴有一块所述第三永磁体；相邻的所述第二永磁体的极性相反；粘贴在所述转子铁芯上、下面的所述第三永磁体极性相同，左右相邻的所述第三永磁体的极性相反。2.根据权利要求1所述的大转矩密度的盘式永磁电机转子单元，其特征在于：所述上转子盘和所述下转子盘还包括一外导磁环和一内导磁环；所述内导磁环内置在所述转子中间体的内环中，所述外导磁环套在所述转子中间体的外面，组合成一个大的圆环；所述外导磁环内壁上间隔地设置有若干块第一永磁体；所述内导磁环外壁上间隔地设置有若干块第四永磁体；所述转子铁芯的各个面被所述第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体包裹住。3.根据权利要求2所述的大转矩密度的盘式永磁电机转子单元，其特征在于：所述第一永磁体为扇形，其等间隔地粘贴在所述外导磁环内壁上，且相邻的所述第一永磁体的极性相反；所述第四永磁体为扇形，其等间隔地粘贴在所述内导磁环的外壁上，且相邻的所述第四永磁体的极性相反；所述外导磁环、转子中间体和内导磁环组装后，构成所述转子中间体的重叠在一起的所述第三永磁体和所述转子铁芯位于所述外导磁环内壁上的所述第一永磁体和所述内导磁环外壁上的所述第四永磁体之间；构成所述转子中间体的所述第二永磁体位于所述外导磁环内壁上相邻的两所述第一永磁体和所述内导磁环外壁上相邻的两所述第四永磁体围成的扇形空间内。4.根据权利要求3所述的大转矩密度的盘式永磁电机转子单元，其特征在于：所述上转子盘的第三永磁体与所述下转子磁盘的第三永磁体的极性相同；所述上转子盘的第二永磁体与所述下转子盘的第二永磁体的极性相反。5.根据权利要求4所述的大转矩密度的盘式永磁电机转子单元，其特征在于：所述第一永磁体、第三永磁体、转子铁芯和第四永磁体均为扇形，且弧度相同；所述第二永磁体、所述外导磁环内壁上相邻的两块第一永磁体之间形成的间隔空间、所述内导磁环外壁上相邻的两块第四永磁体之间形成的间隔空间均为扇形，且...
【专利技术属性】
技术研发人员：原野，柯细勇，
申请(专利权)人：武汉环益电机智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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