一种电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机

摘要

本发明涉及一种电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机，包括两个电枢定子、一个中间永磁定子和两个转子，两个电枢定子、一个永磁定子和两个转子按照第一电枢定子、第一转子、永磁定子、第二转子、第二电枢定子的顺序沿轴向同轴依次设置，第一电枢定子和第二电枢定子完全相同，第一转子和第二转子完全相同，电枢定子均包括电枢定子铁心和电枢绕组，所述永磁定子包括永磁定子铁心、高矫顽力永磁体和由非导磁材料制成的永磁定子支架，所述转子均包括转子铁心和由非导磁材料制成的转子支架。该电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机解决了现有定子永磁型轴向磁场永磁电机定子齿宽厚度较窄和铁心轭部相对较薄的问题，提升了电机出力能力，降低了电机的震动和噪音。

权利要求

1.一种电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机，其特征在于：包括两个电枢定子、一个中间永磁定子和两个转子，两个电枢定子、一个永磁定子和两个转子按照第一电枢定子、第一转子、永磁定子、第二转子、第二电枢定子的顺序沿轴向同轴依次设置，所述第一电枢定子和第二电枢定子完全相同，且对称放置，所述第一转子和第二转子完全相同，且对称放置，所述电枢定子均包括电枢定子铁心和电枢绕组，所述永磁定子包括永磁定子铁心、高矫顽力永磁体和由非导磁材料制成的永磁定子支架，所述转子均包括转子铁心和由非导磁材料制成的转子支架；所述电枢定子铁心包括定子轭和定子齿，所述定子齿朝向转子，所述电枢绕组采用集中绕组，并分别绕于电枢定子的定子齿上，定子齿数均为12个，电枢绕组数均为12个；所述转子支架为圆环盘状结构，所述转子支架上均匀开设10个转子铁心槽，所述转子铁心设置于转子铁心槽内；所述永磁定子铁心为“H”形状，所述高矫顽力永磁体嵌于相邻两个永磁定子铁心间，所述永磁定子支架为圆环盘状结构，所述永磁定子支架上均匀开设12个永磁定子槽，所述永磁定子铁心设置于永磁定子槽内；所述高矫顽力永磁体采用NdFeB材料制成，所述高矫顽力永磁体的数量为12个。

说明书

一种电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机，属于轴向磁场永磁电机领域。

背景技术

[0002] 磁通切换轴向磁场永磁电机、磁通反向轴向磁场永磁电机和双凸极轴向磁场永磁电机等定子永磁型轴向磁场永磁电机，自问世以来已经得到深入研究，其强容错、宽调速、
高可靠性等优势证明其存在广泛的应用前景。定子永磁型轴向磁场永磁电机采用双凸极铁
心结构、分数槽集中式短距绕组，其气隙径向电磁力波的时间和空间谐波分布与传统感应
电机、转子永磁型同步电机等有所不同。此外，电枢绕组和永磁体都置于同一个定子上，导
致定子齿宽较窄，定子铁心磁密较高，相比传统电机更易饱和，磁致伸缩效应更显著。同时，
也会导致磁场谐波和电磁力谐波增加。另一方面，定子永磁型轴向磁场永磁电机中常见的
磁通切换轴向磁场永磁电机，其结构常采用模块化组装方式，即由定子铁心模块和永磁体
间隔环绕组成，或通过较薄的导磁桥连接各模块。由于磁通切换轴向磁场永磁电机的铁心
轭部相对更薄，影响定子—机壳结构固有频率的因素增加。因此，为克服现有定子永磁型轴
向磁场永磁电机不足，研发一种新型电磁负荷分离定子永磁型轴向磁场永磁电机，具有重
要的理论意义与工程应用价值。

发明内容

[0003] 鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机，包括两个电枢定子、一个中间永磁定子和两个转子，两个电枢定子、一个永磁定子
和两个转子按照第一电枢定子、第一转子、永磁定子、第二转子、第二电枢定子的顺序沿轴
向同轴依次设置，所述第一电枢定子和第二电枢定子完全相同，所述第一转子和第二转子
完全相同，所述电枢定子均包括电枢定子铁心和电枢绕组，所述永磁定子包括永磁定子铁
心、高矫顽力永磁体和由非导磁材料制成的永磁定子支架，所述转子均包括转子铁心和由
非导磁材料制成的转子支架。

[0005] 优选的，所述电枢定子铁心包括定子轭和定子齿，所述定子齿朝向转子，所述电枢绕组采用集中绕组，并分别绕于电枢定子的定子齿上。

[0006] 优选的，所述转子支架为圆环盘状结构，所述转子支架上均匀开设多个转子铁心槽，所述转子铁心设置于转子铁心槽内。

[0007] 优选的，所述永磁定子铁心为“H”形状，所述高矫顽力永磁体嵌于相邻两个永磁定子铁心间，所述永磁定子支架为圆环盘状结构，所述永磁定子支架上均匀开设多个永磁定
子槽，所述永磁定子铁心设置于永磁定子槽内。

[0008] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机解决了现有定子永磁型轴向磁场永磁电机定子齿宽厚度较窄和铁心轭部相对较薄的问
题，提升了电机出力能力，降低了电机的震动和噪音。

[0009] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

[0010] 图1是本发明实施例的爆炸视图。

[0011] 图2是本发明实施例中永磁定子结构图。

[0012] 图3是本发明实施例中电枢定子不含绕组定子结构图。

[0013] 图4是本发明实施例中电枢定子含绕组结构图。

具体实施方式

[0014] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

[0015] 如图1 4所示，一种电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机，包括两个电枢定子、一个~
中间永磁定子和两个转子，两个电枢定子、一个永磁定子和两个转子按照第一电枢定子1、
第一转子2、永磁定子3、第二转子4、第二电枢定子5的顺序沿轴向同轴依次设置，所述第一
电枢定子和第二电枢定子完全相同，且对称放置，所述第一转子和第二转子完全相同，且对
称放置，所述电枢定子均包括电枢定子铁心6和电枢绕组7，所述永磁定子包括永磁定子铁
心8、高矫顽力永磁体9和由非导磁材料制成的永磁定子支架10，所述转子均包括转子铁心
11和由非导磁材料制成的转子支架12。

[0016] 在本发明实施例中，所述电枢定子铁心包括定子轭和定子齿，所述定子齿朝向转子，所述电枢绕组采用集中绕组，并分别绕于电枢定子的定子齿上。定子齿数均为12个，电
枢绕组数均为12个。

[0017] 在本发明实施例中，所述转子支架为圆环盘状结构，所述转子支架上均匀开设10个转子铁心槽13，所述转子铁心设置于转子铁心槽内。

[0018] 在本发明实施例中，所述永磁定子铁心为“H”形状，所述高矫顽力永磁体嵌于相邻两个永磁定子铁心间，所述永磁定子支架为圆环盘状结构，所述永磁定子支架上均匀开设
12个永磁定子槽，所述永磁定子铁心设置于永磁定子槽内。

[0019] 在本发明实施例中，所述高矫顽力永磁体采用NdFeB材料制成，所述高矫顽力永磁体的数量为12个。

[0020] 该电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机电负荷和磁负荷位于不同的定子上，定子齿宽厚度较宽，磁路不易饱和，电机出力能力更强，而且电机铁心轭部相对较厚，降低了电机
的震动和噪音。

[0021] 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的电磁负荷分离型轴向磁场永磁电机。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与
修饰，皆应属本发明的涵盖范围。