【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电机技术的，具体涉及一种多转子电机及其控制系统。
技术介绍
1、分布式驱动轮毂电驱具有提升车辆驾乘空间、降低车辆传动系统重量、提升车辆独立转向控制灵活性和安全性等多项优势，是未来车辆驱动形式的趋势之一。
2、高功率密度、高转矩密度、小轴向尺寸是高性能轮毂电机的关键设计目标，而轴向磁通电机是该场景应用下主流的电机类型之一。
3、现有的永磁轴向磁通电机(afpm)为了提升转矩密度和缩短轴向尺寸,多选择双转子(torus)结构，具有2个平行的气隙面。当前主要存在的问题和缺点在于：1.铁芯加工、绕组固定、组件装配等工艺不成熟，特别是两个转子盘充磁后的安装难度很大，很难保证两转子盘分别距离定子盘的气隙间距保持一致，两者相互之间平行度也很难保证，因此工作时容易出现振动噪声大，甚至发生上下窜动、扫膛等严重失效。2.使用永磁体的同步电机，在工作温度较高电流较大的场景下，转子冷却难度较大，存在退磁风险。3.直驱轮毂电机的工作负荷变化范围较广，很难保证全域高功率因数输出。5.传统双转子轴向磁通电机的有效转矩作用半径通常较大，定子盘的中心区域仅作为固定支撑作用，没有充分利用该空间的价值。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供了一种多转子电机及其控制系统。
2、第一方面，本申请实施例提供了多转子电机，包括同轴设置的定子、轴向转子和径向转子，所述径向转子与所述定子同心设置并位于所述定子内部，所述定子和相邻的所述轴向转子之间，以及所述径向转子和其内部
3、在一些实施例中，所述定子设置有n个，所述径向转子在每个所述定子内均设置有一个；
4、其中，n为正整数。
5、在一些实施例中，所述轴向转子设置有n+1个，n+1个所述轴向转子和n个所述定子交错排列；
6、其中，n为正整数。
7、在一些实施例中，所述定子包括定子铁芯和绕设在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯呈环型设置，所述径向转子位于所述定子铁芯内。
8、在一些实施例中，所述定子绕组呈鼓型绕设在所述定子铁芯上。
9、在一些实施例中，所述轴向转子包括转子铁芯和设置于所述转子铁芯朝向定子的侧面的励磁绕组。
10、在一些实施例中，还包括励磁组件，所述励磁组件位于轴向转子远离定子的一侧。
11、在一些实施例中，所述励磁组件包括与所述轴向转子同轴设置的原边线圈和副边线圈，所述原边线圈和副边线圈间距设置，所述副边线圈固定连接于相邻的所述转子铁芯远离定子的侧面，所述原边线圈连接于所述电机的端盖。
12、在一些实施例中，所述径向转子为永磁转子。
13、第二方面，本申请实施例提供一种多转子电机的控制系统，包括直流电源、励磁调节器、励磁组件、整流器和轴向磁通转子线圈，其中：
14、所述励磁组件包括原边线圈和副边线圈；
15、所述励磁调节器连接在所述直流电源和原边线圈之间，用于将所述直流电源输出的直流电转换为交流电后，输入所述原边线圈；
16、所述副边线圈耦合于所述原边线圈，并在所述原边线圈有交流电输入时，产生交变电流；
17、所述整流器连接在所述副边线圈和轴向磁通转子线圈之间，用于将所述副边线圈输出的交变电流转换为直流电流后，输入所述轴向磁通转子线圈；
18、所述轴向磁通转子线圈在通入直流电流后，产生轴向转子磁场。
19、第三方面，本申请实施例提供一种电机驱动系统，所述电机驱动系统中配置有如第一方面所述的多转子电机。
20、第四方面，本申请实施例提供一种车辆，所述车辆中配置有如第三方面所述的电机驱动系统。
21、本申请技术方案，至少包括如下优点：
22、1.通过径向转子和两个轴向转子混合的设计，使得在径向转子和定子之间，以及每个轴向转子和定子之间均形成一个气隙面。与传统的永磁双转子轴向磁通相比，本申请中的多转子电机充分利用了定子径向内部空间，在不增加轴向磁通转子盘的前提下，获得了多个气隙面，可以提高输出电机的转矩和功率密度；
23、2.通过径向转子和两个轴向转子混合的设计，提高了电机总体的容错性，保证了在部分转子（例如轴向转子或径向转子）出现失效后，仍有剩余的无故障转子能够配合定子做功，可以保证驱动系统有一定的持续运行能力，提高了安全性和用户体验；
24、3.轴向转子不再采用永磁转子，降低了永磁体的用量，有利于电机产品降低成本；
25、4.轴向转子采用基于励磁线圈的磁通转子，可以根据电机转矩转速工况的变化，动态调节励磁线圈中的电流，可根据实际需求使得电机运行在效率最优、转矩最优、功率最优、功率因数最优、nvh最优等工况下，还能够解决双转子盘安装平行度和气隙间距一致的问题，降低振动噪声以及扫膛的风险。
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1.一种多转子电机，其特征在于，包括同轴设置的定子(2)、轴向转子(3)和径向转子(4)，所述径向转子(4)与所述定子(2)同心设置并位于所述定子(2)内部，所述定子(2)和相邻的所述轴向转子(3)之间，以及所述径向转子(4)和其内部的所述定子(2)之间分别具有气隙面。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子(2)设置有N个，所述径向转子(4)在每个所述定子(2)内均设置有一个；
3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述轴向转子(3)设置有N+1个，N+1个所述轴向转子(3)和N个所述定子(2)交错排列；
4.根据权利要求1-3任一所述的电机，其特征在于，所述定子(2)包括定子铁芯(21)和绕设在所述定子铁芯(21)上的定子绕组(22)，所述定子铁芯(21)呈环型设置，所述径向转子(4)位于所述定子铁芯(21)内。
5.根据权利要求1-3任一所述所述的电机，其特征在于，所述定子绕组(22)呈鼓型绕设在所述定子铁芯(21)上。
6.根据权利要求1-3任一所述的电机，其特征在于，所述轴向转子(3)包括转子铁
7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，还包括励磁组件(5)，所述轴向转子(3)位于所述励磁组件(5)和定子(2)之间。
8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述励磁组件(5)包括与所述轴向转子(3)同轴设置的原边线圈(51)和副边线圈(52)，所述原边线圈(51)和副边线圈(52)间距设置，所述副边线圈(52)固定连接于相邻的所述转子铁芯(31)远离定子(2)的侧面，所述原边线圈(51)连接于所述电机的端盖(13)。
9.根据权利要求1-3任一所述的电机，其特征在于，所述径向转子(4)为永磁转子。
10.一种多转子电机的控制系统，其特征在于，包括直流电源、励磁调节器、励磁组件、整流器和轴向磁通转子线圈，其中：
11.一种电机驱动系统，所述电机驱动系统中配置有如权利要求1-9任一所述的多转子电机。
12.一种车辆，所述车辆中配置有如权利要求10所述的电机驱动系统。
...【技术特征摘要】
1.一种多转子电机，其特征在于，包括同轴设置的定子(2)、轴向转子(3)和径向转子(4)，所述径向转子(4)与所述定子(2)同心设置并位于所述定子(2)内部，所述定子(2)和相邻的所述轴向转子(3)之间，以及所述径向转子(4)和其内部的所述定子(2)之间分别具有气隙面。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子(2)设置有n个，所述径向转子(4)在每个所述定子(2)内均设置有一个；
3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述轴向转子(3)设置有n+1个，n+1个所述轴向转子(3)和n个所述定子(2)交错排列；
4.根据权利要求1-3任一所述的电机，其特征在于，所述定子(2)包括定子铁芯(21)和绕设在所述定子铁芯(21)上的定子绕组(22)，所述定子铁芯(21)呈环型设置，所述径向转子(4)位于所述定子铁芯(21)内。
5.根据权利要求1-3任一所述所述的电机，其特征在于，所述定子绕组(22)呈鼓型绕设在所述定子铁芯(21)上。
6.根据权利要求1-3任一所述的电机，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾佳鼎，韩清江，苏越，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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