一种轴径向混合磁场反向永磁磁通切换电机制造技术

本发明专利技术公开一种轴径向混合磁场反向永磁磁通切换电机，涉及磁通切换电机领域，所述包括同轴安装的轴向磁场第一定子，轴向磁场第二定子，位于两个轴向磁场定子之间且与定子之间留有气隙的轴向磁场转子，位于轴向磁场转子与径向磁场定子之间的保护套筒和径向磁场定子，位于径向磁场定子内部且与径向磁场定子之间留有气隙的径向磁场转子；轴向磁场第一定子与轴向磁场第二定子上设置有轴向磁场永磁体；径向磁场转子上设置有径向磁场永磁体；轴向磁场第一定子；同时，本发明专利技术在使用时，通过采用轴向磁场与径向磁场两种磁路相结合的复合结构，缩短了传统径向磁场电机的轴向长度，增加传统轴向磁场电机的转矩密度。向磁场电机的转矩密度。向磁场电机的转矩密度。

An axial and radial mixed magnetic field reverse permanent flux switching motor

【技术实现步骤摘要】
一种轴径向混合磁场反向永磁磁通切换电机


[0001]本专利技术涉及磁通切换电机领域，具体的是一种轴径向混合磁场反向永磁磁通切换电机。

技术介绍

[0002]永磁磁通切换电机通常采用双凸极结构，电枢绕组与永磁体均位于定子上，转子上既无绕组也无永磁体，结构简单，使得电机具有高功率密度，高转矩密度，高效率等优点。
[0003]在定子永磁型轴向磁场磁通切换电机中，永磁体位于定子使得电枢绕组槽面积被严重挤压，定子齿部磁路饱和严重，电机绕组铜耗与定子铁耗急剧增加，削弱电机过载状态下转矩能力，电机整体发热严重，对电机工作寿命与可靠性产生不良影响。

技术实现思路

[0004]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种轴径向混合磁场反向永磁磁通切换电机，本专利技术旨在解决现有技术中存在的混合励磁电机电励磁损耗高，过载能力差，散热效率低等问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种轴径向混合磁场反向永磁磁通切换电机，所述包括同轴安装的轴向磁场第一定子，轴向磁场第二定子，位于两个轴向磁场定子之间且与定子之间留有气隙的轴向磁场转子，位于轴向磁场转子与径向磁场定子之间的保护套筒和径向磁场定子，位于径向磁场定子内部且与径向磁场定子之间留有气隙的径向磁场转子；轴向磁场第一定子与轴向磁场第二定子上设置有轴向磁场永磁体；径向磁场转子上设置有径向磁场永磁体；轴向磁场第一定子、轴向磁场第二定子、轴向磁场转子、径向磁场定子与径向磁场转子均为凸极拓扑结构中，轴向磁场第一定子与轴向磁场第二定子相对于轴向磁场转子对称设置；
[0007]所述轴向磁场第一定子、轴向磁场第二定子都包括轴向磁场定子齿，轴向磁场定子轭部，轴向磁场永磁体与轴向磁场电枢绕组；
[0008]所述轴向磁场转子包括轴向磁场第一转子极与轴向磁场第二转子极；每一个轴向磁场转子极上设置有轴向磁场转子齿与轴向磁场转子轭部；
[0009]所述径向磁场定子包括径向磁场定子齿，径向磁场定子轭部和径向磁场电枢绕组；
[0010]所述径向磁场转子包括径向磁场转子齿，径向磁场转子轭部，和径向磁场永磁体；
[0011]所述轴向磁场永磁体设置于轴向磁场定子齿表面，所述轴向磁场永磁体沿轴向充磁，轴向磁场第一定子与轴向磁场第二定子相邻定子齿上的轴向磁场永磁体充磁方向相反，轴向磁场第一定子与轴向磁场第二定子对应位置上的永磁体充磁方向相反；
[0012]所述径向磁场永磁体设置于所述径向磁场转子齿的表面，所述径向磁场永磁体沿径向充磁，相邻径向磁场永磁体充磁方向相反。
[0013]进一步地，所述轴向磁场第一定子与轴向磁场第二定子中的轴向磁场定子齿在轴
向磁场定子轭部上均匀布置形成圆环形，相邻轴向磁场定子齿之间存在间隙；所述轴向磁场第一转子极与轴向磁场第二转子极中的轴向磁场转子齿在轴向磁场转子轭部上均匀布置形成圆环形，相邻轴向磁场转子齿之间存在间隙；所述径向磁场定子中的径向磁场定子齿在径向磁场定子轭部内侧均匀布置形成圆环形，相邻径向磁场定子齿之间存在间隙；所述径向磁场转子中的径向磁场转子齿在径向磁场转子轭部外侧均匀布置形成圆环形，相邻径向磁场转子齿之间存在间隙。
[0014]进一步地，所述轴向磁场定子齿的结构为平行齿结构；所述轴向磁场转子齿的结构为平行齿结构；所述径向磁场定子齿的结构为平行齿结构；所述径向磁场转子齿的结构为平行齿结构；所述轴向磁场永磁体的结构为平行永磁结构；所述径向磁场永磁体为平行永磁结构。
[0015]进一步地，所述轴向磁场定子齿与轴向磁场定子轭部由硅钢片沿轴向叠压制成；所述轴向磁场第一转子极与轴向磁场第二转子极中的轴向磁场转子齿与轴向磁场转子轭部由硅钢片沿轴向叠压制成；所述径向磁场定子齿与径向磁场定子轭部由硅钢片沿径向叠压制成；所述径向磁场转子齿与径向磁场转子轭部由硅钢片沿径向叠压制成；所述轴向磁场永磁体与径向磁场永磁体采用钕铁硼永磁体。
[0016]进一步地，所述轴向磁场电枢绕组在水平方向分别绕制于每个所述轴向磁场定子齿与轴向磁场定子轭部靠近的部分；所述径向磁场电枢绕组分别沿垂直方向绕制于每个所述径向磁场定子齿与径向磁场定子轭部靠近的部分。
[0017]进一步地，所述位于所述轴向磁场转子与所述径向磁场定子之间的保护套筒由环氧树脂制成。
[0018]进一步地，所述轴向磁场第一定子与轴向磁场第二定子中的轴向磁场定子齿数量为6n个；所述轴向磁场第一转子极与轴向磁场第二转子极上的轴向磁场转子齿数量为6n
±
k个，其中n为正偶数，k为正整数；所述径向磁场定子中的径向磁场定子齿数量为6n个；所述径向磁场转子上的径向磁场转子齿的数量为6n
±
k个，其中，n为正偶数，k为正整数。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]1、电机采用轴向磁场与径向磁场两种磁路相结合的复合结构，缩短了传统径向磁场电机的轴向长度，增加传统轴向磁场电机的转矩密度。
[0021]2、电机有两套电枢绕组，通过对轴向磁场电机与径向磁场电机的分别控制，可以扩大电机的运行范围，提高电机效率。
附图说明
[0022]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0023]图1是本专利技术整体结构示意图；
[0024]图2是轴向磁场定子结构示意图；
[0025]图3是轴向磁场转子结构示意图；
[0026]图4是轴向磁场转子极示意图；
[0027]图5是径向磁场定子结构示意图；
[0028]图6是径向磁场转子结构示意图；
[0029]图7是转子角度为α1时，轴向磁场永磁磁通路径图；
与轴向磁场转子轭部2
‑1‑
2。轴向磁场转子齿2
‑1‑
1均匀分布在轴向磁场转子轭部2
‑1‑
2上，相邻轴向磁场转子齿2
‑1‑
1之间存在间隙。轴向磁场第一转子极2
‑
1与轴向磁场第二转子极2
‑
2中的轴向磁场转子齿的数量都为6n
±
k个，其中，n，k为正整数，轴向磁场转子齿2
‑1‑
1与轴向磁场转子轭部2
‑1‑
2由硅钢片沿轴向叠压制成。
[0040]如图5所示，径向磁场定子4包括径向磁场定子齿4
‑
1，径向磁场定子轭部4
‑
2和径向磁场电枢绕组4
‑
3。径向磁场定子齿4
‑
1均匀分布在径向磁场定子轭部4
‑
2上，相邻径向磁场定子齿4
‑
1之间存在间隙。径向磁场电枢绕组4
‑
3绕制于每个所述径向磁场定子齿4
‑
1靠近径向磁场定子轭部4
‑
2的位置。径向磁场定子4中的径向磁场定子齿4
‑
1与径向磁场电枢绕组4
‑
3的数量都为6n个，n为正整数。径向磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴径向混合磁场反向永磁磁通切换电机，其特征在于，所述包括同轴安装的轴向磁场第一定子(1)，轴向磁场第二定子(6)，位于两个轴向磁场定子之间且与定子之间留有气隙的轴向磁场转子(2)，位于轴向磁场转子与径向磁场定子之间的保护套筒(3)和径向磁场定子(4)，位于径向磁场定子内部且与径向磁场定子之间留有气隙的径向磁场转子(5)；轴向磁场第一定子(1)与轴向磁场第二定子上(2)设置有轴向磁场永磁体(1
‑
3)；径向磁场转子(5)上设置有径向磁场永磁体(5
‑
3)；轴向磁场第一定子(1)、轴向磁场第二定子(6)、轴向磁场转子(2)、径向磁场定子(4)与径向磁场转子(5)均为凸极拓扑结构中，轴向磁场第一定子(1)与轴向磁场第二定子(6)相对于轴向磁场转子(2)对称设置；所述轴向磁场第一定子(1)、轴向磁场第二定子(6)都包括轴向磁场定子齿(1
‑
1)，轴向磁场定子轭部(1
‑
2)，轴向磁场永磁体(1
‑
3)与轴向磁场电枢绕组(1
‑
4)；所述轴向磁场转子(2)包括轴向磁场第一转子极(2
‑
1)与轴向磁场第二转子极(2
‑
2)；每一个轴向磁场转子极上设置有轴向磁场转子齿(2
‑1‑
1)与轴向磁场转子轭部(2
‑1‑
2)；所述径向磁场定子(4)包括径向磁场定子齿(4
‑
1)，径向磁场定子轭部(4
‑
2)和径向磁场电枢绕组(4
‑
3)；所述径向磁场转子(5)包括径向磁场转子齿(5
‑
1)，径向磁场转子轭部(5
‑
2)，和径向磁场永磁体(5
‑
3)；所述轴向磁场永磁体(1
‑
3)设置于轴向磁场定子齿(1
‑
1)表面，所述轴向磁场永磁体(1
‑
3)沿轴向充磁，轴向磁场第一定子(1)与轴向磁场第二定子(6)相邻定子齿(1
‑
1)上的轴向磁场永磁体(1
‑
3)充磁方向相反，轴向磁场第一定子(1)与轴向磁场第二定子(6)对应位置上的永磁体充磁方向相反；所述径向磁场永磁体(5
‑
3)设置于所述径向磁场转子齿(5
‑
1)的表面，所述径向磁场永磁体(5
‑
3)沿径向充磁，相邻径向磁场永磁体(5
‑
3)充磁方向相反。2.根据权利要求1所述的一种轴径向混合磁场反向永磁磁通切换电机，其特征在于，所述轴向磁场第一定子(1)与轴向磁场第二定子(6)中的轴向磁场定子齿(1
‑
1)在轴向磁场定子轭部(1
‑
2)上均匀布置形成圆环形，相邻轴向磁场定子齿(1
‑
1)之间存在间隙；所述轴向磁场第一转子极(2
‑
1)与轴向磁场第二转子极(2
‑
2)中的轴向磁场转子齿(2
‑1‑
1)在轴向磁场转子轭部(2
‑1‑
2)上均匀布置形成圆环形，相邻轴向磁场转子齿(2
‑1‑
1)之间存在间隙；所述径向磁场定子(4)中的径向磁场定子齿(4
‑
1)在径向磁场定子轭部(4

【专利技术属性】
技术研发人员：林明耀，屠逸翔，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：