一种转子聚磁式双边永磁电机制造技术

本发明专利技术公开了转子聚磁式双边永磁电机，包括定子、定子永磁体、转子、转子永磁体和电枢绕组，定子的内圈设置有转子，在定子上设置有定子永磁体，转子上设置有转子永磁体，定子内设置有电枢绕组；定子铁心轭上连接有定子齿，在定子齿上设置有定子调制齿，该定子铁心轭、定子齿和定子调制齿为一体式结构；转子铁心的中部设置有铆钉孔，转子铁心的内腔设置有燕尾槽；定子永磁体和定子调制齿交替排列，每个定子调制齿之间都设置有一个定子永磁体；本发明专利技术将传统转子永磁型和定子永磁型电机相结合，在定子侧和转子侧均设置永磁体，从而在气隙中实现双向磁场调制效应，产生更多的有效工作谐波，使其转矩能力得到进一步提升。使其转矩能力得到进一步提升。使其转矩能力得到进一步提升。

A kind of rotor magnet concentrating bilateral permanent magnet motor

【技术实现步骤摘要】
一种转子聚磁式双边永磁电机


[0001]本专利技术涉及电机
，具体涉及一种转子聚磁式双边永磁电机。

技术介绍

[0002]由于稀土永磁体(如钕铁硼)磁能积不断提升，采用高性能永磁材料的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)转矩性能可得到有效提升。稀土永磁材料价格不断上涨，导致传统PMSM电机造价显著提高。针对于此，在满足高转矩密度需求下，如何进一步提升永磁体利用率成为电机行业的一个研究热点。
[0003]传统转子永磁型PMSM多将永磁体表贴在转子外侧，加工简单，但高速运行时需要转子护套以保护永磁体。因此，为满足高速运行需求，将永磁体内置到转子中，从而形成不同永磁体形状、不同磁障结构的多种形式的内置式PMSM，因此内置式PMSM被广泛应用在电动汽车场合，如宝马i3，丰田Prius，通用Volt、Bolt、Spark，特斯拉Model 3、Nissan Leaf及比亚迪等多款车型。与转子永磁型不同，定子永磁型PMSM电枢绕组和永磁体安装在定子侧，且转子为凸极结构，具有转子结构简单、鲁棒性好以及定子易于散热等优点。但由于定子永磁型PMSM永磁体和电枢绕组均设置在定子侧，定子局部磁饱和严重，转矩密度相较于转子永磁型偏低，使其在高转矩密度需求应用中受到一定限制。
[0004]结合传统转子永磁型和定子永磁型电机各自的优点，形成一种典型双边永磁电机，即在转子和定子侧均设置永磁体，在气隙中实现双向磁场调制效应，从而获得较多的气隙磁场工作谐波，从而显著提升电机转矩输出能力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于解决上述
技术介绍
的问题，而提出一种转子聚磁式双边永磁电机，将传统转子永磁型和定子永磁型电机相结合，在定子侧和转子侧均设置永磁体，从而在气隙中实现双向磁场调制效应，产生更多的有效工作谐波，使其转矩能力得到进一步提升。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]转子聚磁式双边永磁电机，包括定子、定子永磁体、转子、转子永磁体和电枢绕组，定子的内圈设置有转子，在定子上设置有定子永磁体，转子上设置有转子永磁体，定子内设置有电枢绕组。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：转子包括转子铁心、铆钉孔和燕尾槽，转子铁心的中部设置有铆钉孔，转子铁心的内腔设置有燕尾槽。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：定子永磁体和定子调制齿交替排列。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：每个定子调制齿之间都设置有一个定子永磁体。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：定子轭和转子铁心之间形成空腔，用于放置缠绕在定子齿上的三相电枢绕组。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：定子永磁体充磁方向为同极性分布。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：相邻转子永磁体的充磁方向相反。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015]1、本电机将传统转子永磁型和定子永磁型电机相结合，在定子侧和转子侧均设置永磁体，从而在气隙中实现双向磁场调制效应，产生更多的有效工作谐波，使其转矩能力得到进一步提升；
[0016]2、本电机解决了传统永磁电机在转子或定子侧设置单一永磁体与电负荷难以权衡的问题，使得电机结构空间利用率较高；
[0017]3、本电机解决了传统PMSM单侧安装永磁体漏磁较大及机械强度不足等劣势，极大地简化电机整体结构。
附图说明
[0018]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0019]图1是本专利技术转子聚磁式双边永磁电机的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术电机电磁转矩波形图。
[0021]图中：1、定子；1.1、定子轭；1.2、定子齿；1.3、定子调制齿；2、定子永磁体；3、转子；3.1、转子铁心；3.2、铆钉孔；3.3、燕尾槽；4、转子永磁体；5、电枢绕组。
具体实施方式
[0022]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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]请参阅图1所示，本专利技术为转子聚磁式双边永磁电机，包括定子1、定子永磁体2、转子3、转子永磁体4和电枢绕组5，定子1的内圈设置有转子3，在定子1上设置有定子永磁体2，转子3上设置有转子永磁体4，定子1内设置有电枢绕组5；
[0025]其中，定子1包括定子轭1.1、定子齿1.2、定子调制齿1.3；定子轭1.1上连接有定子齿1.2，在定子齿1.2上设置有定子调制齿1.3，该定子轭1.1、定子齿1.2和定子调制齿1.3为一体式结构；
[0026]转子3包括转子铁心3.1、铆钉孔3.2和燕尾槽3.3，转子铁心3.1的中部设置有铆钉孔3.2，转子铁心3.1的内腔设置有燕尾槽3.3；
[0027]定子永磁体2和定子调制齿1.3交替排列，每个定子调制齿1.3之间都设置有一个定子永磁体2；
[0028]定子轭1.1和转子铁心3.1之间形成空腔，用于放置缠绕在定子齿1.2上的三相电枢绕组5；
[0029]定子永磁体2充磁方向为同极性分布，相邻转子永磁体4的充磁方向相反；
[0030]工作时，本专利技术在定子侧交替设置同极性分布的定子永磁体，在转子侧设置相邻磁极充磁方向相反的轮辐式转子永磁结构，在气隙中实现双向磁场调制效应，从而产生更多的有效工作谐波及较高的转矩输出能力；解决了传统永磁电机在转子或定子侧设置单一
永磁体与电负荷难以权衡的问题，使得电机结构空间利用率较高；以及解决了传统PMSM单侧安装永磁体漏磁较大及机械强度不足等劣势，极大地简化电机整体结构；
[0031]实施例2
[0032]请参阅图2所示，该图2为该电机电磁转矩波形图，其横坐标为转子位置，纵坐标为扭矩，并测试得到定子永磁贡献的电磁转矩、转子永磁贡献的电磁转矩、以及该电机的总转矩；其该定子永磁贡献的电磁转矩为35
‑
42Nm，转子永磁贡献的电磁转矩为50
‑
58Nm，而该电机的总转矩为85
‑
92Nm；所以本专利技术所涉及的转子聚磁性双边永磁电机电磁转矩包括定子和转子永磁贡献的电磁转矩，与传统定子和转子永磁电机相比，双边永磁结构可结合传统转子和定子永磁型结构各自优势，使得电机的转矩密度得到显著提升。
[0033]本专利技术的工作原理：通过在定子侧交替设置同极性分布的定子永磁体，在转子侧设置相邻磁极充磁方向相反的轮辐式转子永磁结构，在气隙中实现双向磁场调制效应；将传统转子永磁型和定子永磁型电机相结合，在定子侧和转子侧均设置永磁体，从而在气隙中实现双向磁场调制效应，产生更多的有效工作谐波，使其转矩能力得到进一步提升。
[0034]以上对本专利技术的一个实施例进行了详细说明，但所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.转子聚磁式双边永磁电机，其特征在于，包括定子(1)、定子永磁体(2)、转子(3)、转子永磁体(4)和电枢绕组(5)，定子(1)的内圈设置有转子(3)，在定子(1)上设置有定子永磁体(2)，转子(3)上设置有转子永磁体(4)，定子(1)内设置有电枢绕组(5)。2.根据权利要求1所述的转子聚磁式双边永磁电机,其特征在于，转子(3)包括转子铁心(3.1)、铆钉孔(3.2)和燕尾槽(3.3)，转子铁心(3.1)的中部设置有铆钉孔(3.2)，转子铁心(3.1)的内腔设置有燕尾槽(3.3)。3.根据权利要求2所述的转子聚磁式双边永磁电机,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚，周庆林，丁石川，杭俊，李伟，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：