一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机，包括机壳、与机壳转动连接的转轴，还包括机壳内沿轴向设置的盘式定子、环形直流励磁单元以及与盘式定子存在气隙的盘式转子；盘式定子固定在机壳上，其外缘绕制交流电枢绕组，环形直流励磁单元固定在盘式定子中部且激发气隙励磁磁场；盘式转子朝向盘式定子一侧设有呈Halbach阵列的永磁体，转轴与盘式转子固定连接并与盘式定子转动连接。本发明专利技术利用Halbach结构良好的单边聚磁效应，提升电机气隙磁场强度与调磁范围，进而提升输出转矩能力，提高永磁体利用率，拓宽电机调速范围，解决交替磁极混合励磁电机转矩密度较低的问题。度较低的问题。度较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机


[0001]本专利技术涉及轴向磁通混合励磁电机
，具体来说，涉及一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机。

技术介绍

[0002]轴向磁通混合励磁电机具备轴向磁通电机体积小、重量轻、功率密度高等优点的同时，又可通过辅助电励磁绕组调节气隙磁通，实现电机宽调速范围运行，在工业机器人、无人机、电动汽车等恒功率调速驱动和恒压发电领域的应用前景广泛。目前常见的轴向磁通混合励磁电机转子为简单的交替磁极结构，存在转矩密度较低的固有弊端，一定程度上限制其在工业上的应用发展。
[0003]Halbach阵列是一种新型的永磁体结构排列方式，按一定规律排列不同充磁方向的永磁体，可获得理想单边磁场，即仅在磁体阵列一侧磁力线显著汇聚，另一侧磁力线削弱，该效应称Halbach阵列的“磁自屏蔽特性”或“磁单极性”。采用Halbach阵列的永磁体易产生空间较理想正弦分布的、具有足够强度的磁场。应用到永磁电机领域，可得到具有理想正弦度、谐波含量小的电机气隙磁密；同时对背铁引导磁路的依本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机，其特征在于，包括机壳、与机壳转动连接的转轴，还包括机壳内沿轴向设置的盘式定子、环形直流励磁单元以及与盘式定子存在气隙的盘式转子；盘式定子固定在机壳上，其外缘绕制交流电枢绕组，环形直流励磁单元固定在盘式定子中部且激发气隙励磁磁场；盘式转子朝向盘式定子一侧设有呈Halbach阵列的永磁体，转轴与盘式转子固定连接并与盘式定子转动连接。2.根据权利要求1所述的一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机，其特征在于，盘式转子还包括转子背铁以及软磁磁极，软磁磁极与所述呈Halbach阵列的永磁体沿转子背铁朝向盘式定子一侧面周向交替排列。3.根据权利要求1或2所述的一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机，其特征在于，所述盘式定子包括沿径向依次设置的固定环形直流励磁单元的定子凸台、定子轭部以及模块化的定子齿。4.根据权利要求3所述的一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机，其特征在于，所述盘式定子铁芯为组合定子，定子轭部及定子凸台由SMC软磁复合材料压铸成型，定子齿由硅钢片卷绕切割成型。5.根据权利要求4所述的一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机，其特征在于，所述环形直流励磁单元包括骨架与励磁线圈，骨架采用非导磁绝缘材料，沿两侧定子齿内圆周向呈圆环状，并开有U型槽；励磁线圈采用漆包线环形绕制嵌放入U型槽中。6.根据权利要求1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯垚径，高远，夏晨曦，龙波，贾梦凡，王潭，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：