[实用新型]一种双转子电机及使用这种电机的风扇、压缩机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机，尤其涉及一种双转子电机，以及使用这种电机的风扇、压缩机。

背景技术

现有永磁无刷直流电机，定子开槽，存在齿槽定位力矩，电机绕组端部产生铜耗、定子铁芯产生铁耗、定子三相电流产生电枢反应、定子的三相互感使电机的内阻变大。上述原因制约了电机性能提高。

以其中的定子铁芯铁耗为例，如图3所示，传统永磁无刷直流电机中，每一个定子齿内的垂直磁力线401较长，导致定子铁芯产生的铁耗较大。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型要解决现有永磁无刷直流电机由于定子开槽结构而产生的铁耗大等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双转子电机，其中在由前端盖、后端盖和机壳构成的中空腔内装有定子和转子，其中，所述定子的定子铁芯为第一端开口的筒型结构，在所述定子铁芯内、外表面绕制有至少两相绕组；所述转子包括一个磁轭钢套，所述磁轭钢套为第二端开口的双层筒型结构，在所述磁轭钢套内层的外表面装有内转子磁钢，在所述磁轭钢套外层的内表面装有外转子磁钢；所述定子铁芯的第一端经所述磁轭钢套的第二端插入其内层与外层之间，使定子铁芯位于内转子磁钢与外转子磁钢之间；所述内转子磁钢和外转子磁钢分别包含磁极数为2P的内磁钢片和外磁钢片，每一个内磁钢片与一个外磁钢片正对、且两者的磁极极性相同，其中P为磁极对数。

本实用新型双转子电机优选方案中，所述定子铁芯的第二端安装在定子座上，所述定子座再装于所述后端盖内侧；所述磁轭钢套内层的内表面套装在转子轴上；所述转子轴的第一端通过前轴承装在前端盖上、并从前端盖向外伸出形成电机的输出轴，所述转子轴的第二端通过后轴承装在后端盖上。

本实用新型双转子电机优选方案中，所述定子铁芯的两端装有第一绝缘端板和第二绝缘端板；所述第一、第二绝缘端板上均布Z＝2Pm个突起，用于分隔和定位各相绕组，其中Z是电机的虚槽数，m是电机的相数。

本实用新型双转子电机优选方案中，所述磁极对数P应满足πD/2P≤40mm，其中D是所述定子铁芯的外径；所述定子铁芯的筒厚H的取值范围为H＝(πD/4P～πD/20P)。

本实用新型双转子电机优选方案中，所述电机是相数m＝3的三相永磁电机；其中U、V、W三相绕组在所述定子铁芯的内、外表面平行于所述转子轴绕制，并沿所述定子铁芯的圆周方向平移。其中，所述U、V、W三相绕组中点相联形成Y连接方式，或者，所述U、V、W三相绕组形成三相独立线圈绕组。优选地，所述电机极数可为2P＝12，其中绕组每极每相取4匝，每相48匝。

本实用新型双转子电机优选方案中，所述电机是相数m＝2的两相永磁电机，其中A、B两相绕组在所述定子铁芯的内、外表面平行于所述转子轴绕制，并沿所述定子铁芯的圆周方向平移，形成两相独立线圈绕组。

本实用新型双转子电机优选方案中，所述定子铁芯由环形硅钢片叠压而成，所述硅钢片的厚度为0.35～0.5mm。

本实用新型的电机可用于风扇、压缩机等产品中。其中的风扇包括叶片及驱动电机，所述驱动电机即为本实用新型的双转子电机。其中的压缩机，包括机身、汽缸部分、传动部分，以及与所述传动部分连接的驱动电机，同样，所述驱动电机即为本实用新型的双转子电机。

由上述技术方案可以看出，本实用新型的双转子电机中采用斥力磁场的双转子磁钢设计，无槽定子铁芯，保证大部分磁力线垂直进入定子铁芯并产生有效力矩，然后形成与电机旋转方向一致的切向磁场，从而使铁损的性质成为铁芯表面涡流损耗，铁损的数值有大幅下降。本实用新型电机的定子绕组采用环形绕制，绕组端部减小数倍，使端部铜耗大幅减小。

本实用新型双转子电机的功率密度大、体积小，空间利用好，体积不变下功率密度增加100％。本实用新型电机环形绕制的三相绕组，可以从原理上平衡三相电流产生的电枢反应，提高了电机的带负载能力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一个优选实施例中双转子电机的定子及转子的截面视图；

图2是本实用新型图1所示双转子电机的相斥磁场产生的磁力线示意图；

图3是传统永磁无刷直流电机的定子及转子磁力线示意图；

图4a是绕了U相绕组的定子示意图；

图4b是三相绕组展开后的表示其空间关系的示意图；

图5是图1中所示定子铁芯的左视结构示意图；

图6是针对本实用新型双转子电机的三相独立桥驱动电路；