基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机制造技术

技术编号:31921966 阅读:46 留言:0更新日期:2022-01-15 13:05
基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机,属于水下无人航行器推进电机领域,本发明专利技术为解决已有水下无人航行器推进用对转电机存在绕组发热严重且散热困难问题。本发明专利技术包括环形绕组定子、永磁转子和调制转子,环形绕组定子、永磁转子和调制转子沿径向由外至内同轴设置;永磁转子设置为分段错位式,形成沿圆周均匀分布、沿轴向分段错位分布的永磁体磁场;调制转子将沿圆周均匀分布、沿轴向分段错位分布的永磁体磁场调制成沿轴向分布的定子绕组磁场,永磁转子和调制转子所受的电磁转矩实时大小相等、方向相反;永磁转子的输出轴与对转螺旋桨的正转螺旋桨相连,调制转子的输出轴与对转螺旋桨的反转螺旋桨相连。转子的输出轴与对转螺旋桨的反转螺旋桨相连。转子的输出轴与对转螺旋桨的反转螺旋桨相连。

【技术实现步骤摘要】
螺旋桨的反转螺旋桨相连。
[0010]优选地,环形绕组定子5包括定子铁心5

2和环形绕组5

1;环形绕组5

1是一个m 相定子绕组,当环形绕组5

1通有m相交流电流时,会产生极对数为p
s
的轴向电枢磁场, m、p
s
为正整数。
[0011]优选地,环形绕组定子5的槽采取半闭口槽的方式沿轴向等齿宽排列,其中两个端部 齿宽是中间齿宽的1/2,定子铁心5

2的半闭口槽的槽口面向永磁转子6,环形绕组5

1 嵌在所述半闭口槽中。
[0012]优选地,永磁转子6和调制转子7沿电机圆周方向采用单元电机转子的形式,单元电 机数为n,n为正整数;
[0013]永磁转子6的极对数为n
×
p
PM
,p
PM
为正整数;
[0014]调制转子7包括n
×
(p
m
×
p
PM
)个凸起部分7
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机,其特征在于,包括环形绕组定子(5)、永磁转子(6)和调制转子(7),环形绕组定子(5)、永磁转子(6)和调制转子(7)沿径向由外至内同轴设置;永磁转子(6)设置为分段错位式,形成沿圆周均匀分布、沿轴向分段错位分布的永磁体磁场;调制转子(7)将沿圆周均匀分布、沿轴向分段错位分布的永磁体磁场调制成沿轴向分布的定子绕组磁场,永磁转子(6)和调制转子(7)所受的电磁转矩实时大小相等、方向相反;永磁转子(6)的输出轴与对转螺旋桨的正转螺旋桨相连,调制转子(7)的输出轴与对转螺旋桨的反转螺旋桨相连。2.根据权利要求1所述基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机,其特征在于,环形绕组定子(5)包括定子铁心(5

2)和环形绕组(5

1);环形绕组(5

1)是一个m相定子绕组,当环形绕组(5

1)通有m相交流电流时,会产生极对数为p
s
的轴向电枢磁场,m、p
s
为正整数。3.根据权利要求2所述基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机,其特征在于,环形绕组定子(5)的槽采取半闭口槽的方式沿轴向等齿宽排列,其中两个端部齿宽是中间齿宽的1/2,定子铁心(5

2)的半闭口槽的槽口面向永磁转子(6),环形绕组(5

1)嵌在所述半闭口槽中。4.根据权利要求1所述基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机,其特征在于,永磁转子(6)和调制转子(7)沿电机圆周方向采用单元电机转子的形式,单元电机数为n,n为正整数;永磁转子(6)的极对数为n
×
p
PM
,p
PM
为正整数;调制转子(7)包括n
×
(p
m
×
p
PM
)个凸起部分(7

1)和调制转子铁心(7

2);调制转子铁心(7

2)上设置p
m
圈、每圈n
×
p
PM
个凸起部分(7

1),p
m
为正整数,p
m
圈凸起结构沿轴向阵列排布;同时满足条件p
s
=|ip
PM
±
kp
m
|,其中i、k是正整数。5.根据权利要求4所述基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机,其特征在于,调制转子(7)的n
×
(p
m
×
p
PM
)个凸起部分(7

1)分成p
PM
个调制组(7

4),相邻两个调制组(7

4)周向间距为2π/np
PM
;每个调制组(7

4)包括n个调制单元(7

3),一个调制组中的两个相邻调制单元(7

3)之间的周向间距为2π/n;沿任意一个调制单元建立a

c坐标系,c、a分别表示圆周方向和轴向方向;该调制单元p
m
个凸起部分(7

1)的中心位置和尺寸满足以下条件:式中u——该调制单元中第u个凸起部分,且1≤u≤p
m
,u为整数;l——电机轴向有效长度;α1、α2——凸起部分沿周向和轴向的尺寸系数。
6.根据权利要求5所述基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机,其特征在于,永磁转子(6)包括永磁体(6

1)和永磁转子支架(6

2),其中永磁体极对数为n
×
p
PM
;n
×
(p
m
×
2p
PM
)个永磁体(6

1)沿轴向方向等间距设置p
m
圈、每圈n
×
2p
PM
个永磁体(6

1),p
m
圈永磁体(6

1)周向依次错位2π/np
m
,且周向相邻的两块永磁体(6

1)的充磁方向相反。7.根据权利要求6所述基于单边调磁原理的永磁体横向分段错位式无刷双转子电机,其特征在于,永磁转子(6)的n
×
(p
...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑萍王于涛隋义刘家琦刘国鹏梁晓宇
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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