电机转让专利
申请号 : CN201610942056.8
文献号 : CN106451967B
文献日 : 2019-01-25
发明人 : 吴迪 , 陈金涛 , 诸自强 , 王洪晓
申请人 : 广东威灵电机制造有限公司 , 美的威灵电机技术(上海)有限公司
权利要求 :
1.一种电机,其特征在于,包括:
绕组励磁定子部;
永磁励磁转子部,所述永磁励磁转子部沿所述电机的径向与所述绕组励磁定子部间隔设置且所述永磁励磁转子部在所述电机的径向上位于所述绕组励磁定子部的内侧,所述永磁励磁转子部沿所述电机的径向与所述绕组励磁定子部相对设置;
磁阻转子部,所述磁阻转子部沿所述电机的轴向与所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁转子部间隔设置,所述磁阻转子部沿所述电机的轴向与所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁转子部相对设置;
输出轴,所述永磁励磁转子部和所述磁阻转子部中的至少一个充当转子且与所述输出轴传动连接。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述绕组励磁定子部的中心轴线、所述永磁励磁转子部的中心轴线、所述磁阻转子部的中心轴线和所述输出轴的中心轴线彼此重合。
3.根据权利要求1或2所述的电机,其特征在于,所述绕组励磁定子部包括:绕组铁芯;
绕组,所述绕组绕制在所述绕组铁芯上。
4.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述绕组铁芯包括:基板;
多个齿块,多个所述齿块设在所述基板的朝向所述磁阻转子部的表面上且沿所述电机的周向间隔排列,所述绕组绕制在多个所述齿块上。
5.根据权利要求4所述的电机,其特征在于,多个所述齿块沿所述电机的周向均匀分布在所述基板上。
6.根据权利要求1或2所述的电机,其特征在于,所述永磁励磁转子部包括:永磁铁芯;
多个永磁体,多个所述永磁体设在所述永磁铁芯的朝向磁阻转子部的表面上且沿所述电机的周向间隔设置。
7.根据权利要求6所述的电机,其特征在于,多个所述永磁体沿所述电机的周向均匀分布在所述永磁铁芯上。
8.根据权利要求1或2所述的电机,其特征在于,磁阻转子部包括:非导磁固定板;
多个导磁磁阻块,多个所述导磁磁阻块设在所述非导磁固定板的朝向所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁转子部的表面上且沿所述电机的周向间隔设置。
9.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,多个所述导磁磁阻块沿所述电机的周向均匀分布在所述非导磁固定板上。
10.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,所述导磁磁阻块沿所述电机的轴向与所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁转子部在所述电机的径向上的间隙相对设置。
11.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,所述绕组励磁定子部由交流电流驱动且产生的旋转磁场的极对数为ps,所述永磁励磁转子部产生的永磁磁场的极对数为pf,所述导磁磁阻块的数量为pr,其中,pr=|ps±pf|。
说明书 :
电机
技术领域
背景技术
发明内容
述电机的径向上位于所述绕组励磁定子部的内侧;磁阻转子部,所述磁阻转子部沿所述电
机的轴向与所述绕组励磁定子部和所述永磁励磁转子部间隔设置;输出轴,所述永磁励磁
转子部和所述磁阻转子部中的至少一个充当转子且与所述输出轴传动连接。
位于气隙的同一侧且不互相干涉,有利于提高电机的转矩和功率密度;而磁阻转子部的结
构简单、可靠,利用磁阻效应产生转矩,具有高转矩密度的特点。该电机具有轴向长度小、转
矩密度大、结构紧凑的特点,适合应用到从家用电器到风力发电等一系列民用和工业场合。
在多个所述齿块上。
置。
子部的表面上且沿所述电机的周向间隔设置。
量为pr,其中,pr=|ps±pf|。
附图说明
具体实施方式
电机的转子双侧都有气隙,不便于进一步提高电机的转矩和功率密度。为此,本发明还提出
一种电机,该电机利用磁阻效应产生转矩,转矩密度高,轴向长度小,结构紧凑。
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
隔设置且永磁励磁转子部20在电机100的径向上位于绕组励磁定子部10的内侧,磁阻转子
部30沿电机100的轴向与绕组励磁定子部10和永磁励磁转子部20间隔设置,永磁励磁转子
部20和磁阻转子部30中的至少一个充当转子且与输出轴40传动连接。
磁定子部10的中部具有沿电机100的轴向(如图1所示的左右方向)贯通的定子安装通道;永
磁励磁转子部20大致形成沿电机100的周向延伸的环形,永磁励磁转子部20的中部具有沿
电机100的轴向贯通的转子安装通道,永磁励磁转子部20设在定子安装通道内且永磁励磁
转子部20的外侧壁与绕组励磁定子部10的内壁面间隔开布置。
100的壳体静止不动,而永磁励磁转子部20和磁阻转子部30中的一个作为电机100的转子,
永磁励磁转子部20和磁阻转子部30中的另一个作为电机100的另一个定子;或者永磁励磁
转子部20和磁阻转子部30均作为电机100的转子,输出轴40与电机100的转子(例如永磁励
磁转子部20或者磁阻转子部30)相连以随转子一起转动,从而输出转矩做功。
子部30的同一侧,使二者位于气隙的同一侧且不互相干涉,有利于提高电机100的转矩和功
率密度;而磁阻转子部30的结构简单、可靠,利用磁阻效应产生转矩,具有高转矩密度的特
点。该电机100具有轴向长度小、转矩密度大、结构紧凑的特点,适合应用到从家用电器到风
力发电等一系列民用和工业场合。
绕组励磁定子部10和永磁励磁转子部20的一侧,且与绕组励磁定子部10和永磁励磁转子部
20中的任一个正对布置,即磁阻转子部30的中心轴线与绕组励磁定子部10和永磁励磁转子
部20的中心轴线重合。将磁阻转子部30在电机100的轴向上、与绕组励磁定子部10和永磁励
磁转子部20相对布置,使电机100的结构更加紧凑,提升转矩密度,
侧壁与永磁励磁转子部20的外侧壁间隔开布置形成气隙,绕组励磁定子部10的位于其轴向
的中心横截面与永磁励磁转子部20的位于其轴向的中心横截面重合。
磁励磁转子部20之间互不干涉,有利于提高电机100的转矩和功率密度,从而提升电机100
的性能。
延伸的环形结构,其中,绕组励磁定子部10外套在永磁励磁转子部20的外侧且绕组励磁定
子部10的中心轴线与永磁励磁转子部20的中心轴线重合,磁阻转子部30设在绕组励磁定子
部10的一侧(如图3所示的左侧),且与绕组励磁定子部10沿电机100的轴向(如图3所示的左
右方向)间隔开布置,绕组励磁定子部10的中心轴线与磁阻转子部30的中心轴线重合。该种
形式的电机100的结构简单、紧凑,利用磁阻效应产生转矩,端部漏磁少,具有高转矩密度的
特点。
绕组12绕制在多个齿块112上。
安装通道,多个齿块112沿基板111的周向间隔开布置,且设在基板111的同一侧表面(如图1
所示的左侧表面)上,在多个齿块112的周向上、相邻两个齿块112之间限定出齿槽,即齿槽
的数量与齿块112的数量相等,绕组励磁定子部10的绕组12的线圈分别绕制在多个齿块112
上,从而形成绕组励磁定子部10。该绕组铁芯11的结构简单,加工、制造容易,且绕组12在绕
制时更加方便,容易实现,有利于提高电机100的生产效率。
块112的中心线为对称轴线,相邻两个齿块112的中心线的圆心角相等,即相邻两个齿槽的
中心线的圆心角相等。
组励磁定子部10产生的磁场更加均匀,提升电机100的性能。
者,还有利于提高电机100的生产效率。
转子安装通道,输出轴40穿过转子安装通道与磁阻转子部30或者永磁励磁转子部20固定连
接以输转转矩,多个永磁体22沿永磁铁芯21的周向间隔开布置,且位于永磁铁芯21的同一
侧表面(如图3所示的左侧表面)上。该永磁励磁转子部20的结构简单,永磁铁芯21和多个永
磁体22组装方便,永磁励磁转子部20和绕组励磁定子部10布置在磁阻转子部30的同一侧,
使二者位于气隙的同一侧且不互相干涉,有利于提高电机100的转矩和功率密度。
伸,且永磁体22的中心线为对称轴线,相邻两个永磁体22的中心线的圆心角相等,可以保证
永磁励磁转子部20产生均匀的磁场,从而提升电机100的性能。
子部20的表面上且沿电机100的周向间隔设置。
沿非导磁固定板31的周向间隔开布置,每个导磁磁阻块32沿电机100的径向延伸。该磁阻转
子部30的结构简单、紧凑,利用磁阻效应产生转矩,具有高转矩密度的特点,从而提升电机
100的性能。
沿电机100的径向延伸,且每个导磁磁阻块32的中心线为对称轴线,相邻两个导磁磁阻块32
的中心线的圆心角相等。
基板111、多个齿块112,基板111形成沿电机100的径向延伸的环形板件,多个齿块112设在
基板111的朝向磁阻转子部30的表面(如图3所示的左侧表面)上且沿电机100的周向间隔排
列,绕组12绕制在多个齿块112上;永磁励磁转子部20包括永磁铁芯21和多个永磁体22,永
磁铁芯21形成沿电机100的径向延伸的环形结构,且永磁铁芯21设在绕组铁芯11的基板111
的内侧,多个永磁体22设在永磁铁芯21的朝向磁阻转子部30的表面(如图3所示的左侧表
面)上且沿电机100的周向间隔设置。
向绕组励磁定子部10和永磁励磁转子部20的表面(如图3所示的右侧表面)上且沿电机100
的周向间隔设置,且磁阻转子部30的多个导磁磁阻块32的背向非导磁固定板31的一侧表面
与绕组励磁定子部10、永磁励磁转子部20间隔开、正对布置。
磁励磁转子部20之间互不干涉,有利于提高电机100的转矩和功率密度,从而提升电机100
的性能。
|。
铁芯21由高磁导率材料构成,永磁体22轴向充磁,沿圆周均匀的安装在永磁铁芯21上,极性
交替布置,在电机100的轴向上、与绕组12处于同侧,并产生极对数pf为6的永磁磁场;磁阻
转子部30的导磁磁阻块32沿圆周均匀的安装在非导磁固定板31上,并与绕组励磁定子部10
和永磁励磁转子部20间隔固定的气隙相对,满足优选公式,将导磁磁阻块32的数量pr设计
为10,绕组励磁定子部10和永磁励磁转子部20作为定子固定不动,磁阻转子部30与轴相连
接,作为电机100的输出轴40,电机100的等效工作极对数pr为10。
组铁芯11、永磁励磁转子部20的永磁铁芯21、磁阻转子部30的导磁磁阻块32可以采用但不
限于硅钢片、钴钢片、坡莫合金、SMC等高磁导率材料制作;永磁励磁转子部20的永磁体22可
以采用但不限于铝铁硼、铁氧体、钐钴、铝镍钴等高矫顽力永磁材料制成;绕组励磁定子部
10的绕组12可以为单相绕组或多相绕组,绕组12形式可以为分数槽绕组或整数槽绕组,绕
组12材料可以采用但不限于铜漆包线、铝漆包线等。
互之间保持径向间隔,绕组励磁定子部10由绕组铁芯11和其上绕指的绕组12构成,绕组12
为集中绕组12,相数可以为单向或多相,当注入对应相数的AC电流后形成极对数为ps的旋
转磁场。
向均匀排布,块数为pr,优选的,pr=|ps±pf|。
为电机100的定子,磁阻转子部30作为电机100的转子。
转子部20大致形成沿电机100的周向延伸的环形,永磁励磁转子部20的中部具有沿电机100
的轴向贯通的转子安装通道,永磁励磁转子部20设在定子安装通道内且永磁励磁转子部20
的外侧壁与绕组励磁定子部10的内壁面间隔开布置。
向上、间隔开布置,输出轴40穿过永磁励磁转子部20的转子安装通道,并与磁阻转子部30的
非导磁固定板31固定相连。
的转子(即磁阻转子部30)相连以随转子一起转动,从而输出转矩做功,此时电机100的等效
工作极对数为pr。
材料构成,永磁体22轴向充磁,沿圆周均匀的安装在永磁铁芯21上,极性交替布置,在电机
100的轴向上、与绕组12处于同侧,并产生极对数pf为6的永磁磁场;磁阻转子部30的导磁磁
阻块32沿圆周均匀的安装在非导磁固定板31上,并与绕组励磁定子部10和永磁励磁转子部
20间隔固定的气隙相对,导磁磁阻块32的数量pr为10,满足优选公式,绕组励磁定子部10和
永磁励磁转子部20作为定子固定不动,磁阻转子部30与轴相连接,作为电机100的输出轴
40,电机100的等效工作极对数pr为10。
机100的定子,永磁励磁转子部20作为电机100的转子。
转子部20大致形成沿电机100的周向延伸的环形,永磁励磁转子部20的中部具有沿电机100
的轴向贯通的转子安装通道,永磁励磁转子部20设在定子安装通道内且永磁励磁转子部20
的外侧壁与绕组励磁定子部10的内壁面间隔开布置。
向上、间隔开布置,输出轴40的至少一部分设在永磁励磁转子部20的转子安装通道内,并与
永磁励磁转子部20的永磁铁芯21固定相连。
转子(即永磁励磁转子部20)相连以随转子一起转动,从而输出转矩做功,此时电机100的等
效工作极对数为pf。
相连接,作为电机100的输出轴40,此时电机100的等效工作极对数为pf=6。
磁励磁转子部20、磁阻转子部30作为电机100的转子。
转子部20大致形成沿电机100的周向延伸的环形,永磁励磁转子部20的中部具有沿电机100
的轴向贯通的转子安装通道,永磁励磁转子部20设在定子安装通道内且永磁励磁转子部20
的外侧壁与绕组励磁定子部10的内壁面间隔开布置。
向上、间隔开布置,输出轴40穿过永磁励磁转子部20的转子安装通道,并与磁阻转子部30的
非导磁固定板31、永磁励磁转子部20的永磁铁芯21固定相连。
转子(即永磁励磁转子部20和磁阻转子部30)相连以随转子一起转动,从而输出转矩做功,
此时电机100的等效工作极对数为ps。
100的转子部件同步旋转,此时电机100的等效工作极对数ps为4。
隙的同一侧且不互相干涉,而磁阻转子部30的结构简单、可靠,利用磁阻效应产生转矩,具
有高转矩密度的特点。该电机100具有轴向长度小、转矩密度大、结构紧凑的特点,适合应用
到从家用电器到风力发电等一系列民用和工业场合。
定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两
个,三个等,除非另有明确具体的限定。
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说
明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。