【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电机及发电机。
技术介绍
1、电机一般由定子、转子、轴承、机壳等构成。有资料报道，当今全球各种电机消耗的电能占世界能源消耗的65%。随着对环境问题的关注，采用高效率电驱动被提到日程。因此，取代传统的感应电动机的永磁无刷电动机获得业内极大的关注。这是因为永磁无刷电动机有更高的效率和更高功率密度。永磁无刷直流电机的转子具有预定极对数的永磁体，永磁体多采用钕铁硼等高矫顽力的稀土永磁材料制作而成。
2、现代电机与控制技术以电流驱动模式的不同将永磁无刷直流电动机分为两大类：方波驱动电机和正弦波驱动电机。前者称为无刷直流电动机（bldc）或电子换相直流电动机（electronically commutated motor,ecm），后者曾有人称为无刷交流电动机（blac），现在已常常称为永磁同步电动机（pmsm）。
3、表面看来，bldc和pmsm的基本结构是相同的：它们都是永磁电动机，转子由永磁体组成基本结构，定子安放有若干相交流绕组；都是由永磁体（pm）转子和定子的交流电流相互作用产生电机的转矩；在绕组中的驱动电流必须与转子位置反馈同步。转子位置反馈信号可以来自转子位置传感器，或者像在一些无传感器控制方式那样通过检测电机相绕组的反电动势（emf）等方法得到。虽然永磁同步电动机和无刷直流电动机的基本构相同，但它们在实际的设计细节上的不同是由它们是如何驱动决定的。
4、永磁无刷直流电机还可以根据永磁体的固定方式分为内置式电机和表贴式电机，即ipm电机和spm电机。ipm电机分为串联式、并
5、引起永磁无刷直流电机转矩脉动的转矩包括齿槽转矩和纹波转矩。齿槽转矩是由定子齿槽引起的谐波转矩，纹波转矩是由电流和感应电动势波形偏差引起的谐波转矩。气隙磁密分布与感应电动势波形息息相关，通过调节气隙磁密分布可以调整感应电动势波形。因此通常通过调节气隙磁密分布来降低谐波含量，削弱转矩脉动，以降低损耗，减少电磁噪声，提高永磁体利用率和电机效率。
6、由于永磁体的材料成本较高，因此更加迫切希望尽量提高永磁体的利用率。常用的方法是提高气隙磁密波形正弦性，以减少谐波含量，降低畸变率，提高基波幅值，提高电机效率和转矩常数。其中转矩常数是指电机输出转矩与输入电流之商。但基波幅值的提高往往伴随着谐波含量和畸变率的增加。
7、海尔贝克磁阵列，即“halbach array”，可以有效抑制气隙磁密谐波，提高气隙磁密基波幅值。但是海尔贝克磁阵列通常是由横向充磁和切向充磁的永磁体交替拼接成圆环，每块永磁体的的尺寸公差要求极高，否则不能拼接成满足设计直径需求的圆环。由于海尔贝克磁阵列的每个永磁体之间具有排斥力，拼装时需要特制工装，因此传统的海尔贝克磁阵列工艺成本非常高，且永磁体容易松脱，得不偿失。再者，永磁体的导热系数一般低于转子轭铁的导热系数，海尔贝克磁阵列布满一整圈，不利于散热，导致电机温升较高。
8、有学者提出极间隔断的海尔贝克磁阵列，以避免将永磁体拼接为整个圆环，简化加工工艺，但是谐波随之增加，气隙磁密也降低，失去海尔贝克磁阵列原有的优势。
9、海尔贝克磁阵列每个磁极通常由若干子永磁体构成，每个子永磁体都具有面向定子的工作面以及与该工作面相对的用于和转子基体粘接固定的安装面，每个子永磁体都具有不同的充磁方向。当每极的子磁体数量越多时，相邻的子磁体之间的充磁方向的夹角越小，气隙磁密正弦性越佳，谐波越少。但是每极的子磁体数量越多，工艺成本越高，实用性越差。
10、调节气隙磁密的常用手段：
11、每极永磁体为单片永磁体，调节每极永磁体的横截面形状，如“面包形”永磁体、长方形永磁体、永磁体工作面圆弧偏心设置等。在同样磁用量的前提下，随着磁体变薄，气隙磁密的谐波迅速增加。这些调节气隙磁密的常用手段不利于永磁体的薄型化设计，以至于不利于提高永磁体的利用率。
12、由若干子永磁体构成一个磁极，每个子永磁体都具有面向定子的工作面以及与该工作面相对的用于和转子基体粘接固定的安装面，调节每个子永磁体的充磁方向。由于子磁体之间充磁方向存在突变，永磁体的薄型化设计时，在同样磁用量的前提下，气隙磁密的谐波含量仍然较高。
13、由若干子永磁体构成一个磁极，每个子永磁体都具有面向定子的工作面以及与该工作面相对的用于和转子基体粘接固定的安装面，显然，安装面用于永磁体的安装定位。每个子永磁体由不同材质的永磁体制成，由于子磁体之间充磁方向存在突变，即便改变子永磁体材质，永磁体的薄型化设计时，在同样磁用量的前提下，气隙磁密的谐波含量仍然较高。粘接的固定方式可靠性较低。
14、不论是由单片永磁体构成的磁极，还是由若干子永磁体构成磁极，相邻的磁极靠近的距离过近时，容易引发漏磁问题，降低磁利用率。若相邻磁极相距较远，则没有充分利用转子的空间，导致功率密度难以提高。
15、永磁体价格相对于电机中的其他部分，比如硅钢片、铜线更贵，对电机的性能影响也更直接。因此提高永磁体利用率，简化制造工艺，优化电机性能十分重要。
技术实现思路
1、本专利技术第一目的在于提供一种电机或发电机，其可有效调节磁组单元的工作面的磁密分布，其有利于降低谐波含量且提高气隙磁密，而提高永磁体的利用率，提升电机或发电机质功比，磁组单元的安装可靠性较高。
2、为实现第一目的，本专利技术提供一种电机或发电机，包括定子、转子和基座，转子上设有磁组单元，磁组单元具有用于面向定子的工作面以及与工作面相对的用于安装配合的安装面，磁组单元包括第一磁组单元和第二磁组单元，第一磁组单元和第二磁组单元的充磁方向大致相反，第一磁组单元和第二磁组单元交错间隔设置，其特征在于：
3、磁组单元包括主磁源和作为辅磁源的第一辅磁源、第二辅磁源、第三辅助磁源和第四辅助磁源。
4、第一辅磁源、第二辅磁源、第三辅助磁源和第四辅助磁源依次环绕在主磁源四周。
5、主磁源充磁方向沿磁组单元的工作面的法向分布。
6、第一辅磁源、第二辅磁源、第三辅助磁源和第四辅助磁源的充磁方向沿工作面指向或背向主磁源。
7、主磁源中部设有沿工作面的法向分布的锥状腔，锥状腔靠近工作面的一侧具有较大的开口，锥状腔靠近安装面的一侧具有较小的开口。
8、主磁源中部设有与锥状腔匹配的锥形压块，锥形压块用于将主磁源固定在转子的基体上。
9、第一辅磁源、第二辅磁源、第三辅助磁源和第四辅助磁源均为横截面呈梯形的磁条，该梯形的较短的底边靠近工作面。
10、第一辅磁源、第二辅磁源、第三辅助磁源和第四辅助磁源通过环绕在其四周的压块和主磁源进行压接固定。
11、由此可见，锥形压块通过螺纹固定的方式固定在转子的基体上，锥形压块通过锥状孔将主磁源压接在转子的基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.电机或发电机，包括定子、转子和基座，所述转子上设有磁组单元，所述磁组单元具有用于面向所述定子的工作面以及与所述工作面相对的用于安装配合的安装面，所述磁组单元包括第一磁组单元和第二磁组单元，所述第一磁组单元和所述第二磁组单元的充磁方向大致相反，所述第一磁组单元和所述第二磁组单元交错间隔设置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的电机或发电机，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的电机或发电机，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.电机或发电机，包括定子、转子和基座，所述转子上设有磁组单元，所述磁组单元具有用于面向所述定子的工作面以及与所述工作面相对的用于安装配合的安装面，所述磁组单元包括第一磁组单元和第二磁组单元，所述第一磁组单元和所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：何春旺，邵太旋，吴其双，
申请(专利权)人：珠海市磐石电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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