[发明专利]一种外转子盘式永磁开关磁阻电动机

说明书

本发明涉及一种外转子盘式永磁开关磁阻电动机，其特点是，该电动机的外转子支架上固定有导磁钢环，导磁钢环内壁固定有永磁体圆环，该永磁体圆环是由偶数个阶梯状圆弧形永磁体首尾相对吻合构成，定子是由定子座和若干个独立且相互磁隔离的励磁极靴单元构成，若干励磁极靴单元以电动机转动轴线为中心轴均衡设置于定子座上，转子支架上的永磁体圆环与定子座上各励磁极靴单元的圆弧面极靴之间存在气隙。本发明结构简单，轴向尺寸短、重量轻、扭矩大，能提升转速。单、双侧驱动结构解决了电动机启动问题。复合励磁极靴单元的应用，进一步增加了电动机的旋转扭矩，节省了电能消耗，提高了电动机使用效率。风冷散热结构提高了电动机的环境适应性。

技术领域

本发明涉及一种永磁开关磁阻电动机，尤其为一种轴向尺寸小的超薄外转子盘式永磁开关磁阻电动机。

背景技术

轴向尺寸较短的外转子盘式永磁开关磁阻电动机在许多场合有着应用。对于这类外转子盘式永磁开关磁阻电动机而言，扭矩、转速、低速大扭矩、节省电能消耗，提高电动机使用效率，一直是电动机研究设计的重要课题，如超小型无人机为获得较大的升空力，要求电动机的旋转扭矩大，电动机散热性能好，自身重量轻，电动机的能效比已成为判断无人机性能优劣的关键因素之一。

发明内容

本发明的目的是，提供外转子盘式永磁开关磁阻电动机，以满足实际应用之所需。

为实现上述目的，本发明的基础技术方案是，一种外转子盘式永磁开关磁阻电动机，其构成包括有电动机基座、电动机罩壳、定子、转子、位置传感器、激励控制电源，其特征在于：所述外转子由转动轴、转子支架、导磁钢环和偶数个圆弧形永磁体构成，该圆弧形永磁体分为三个部段，中央部段为等宽部段，中央部段的两端为阶梯部段，且两端阶梯部段由宽变窄的方向相反，圆弧形永磁体的磁极性方向为径向，且相邻圆弧形永磁体磁极性相异，偶数个圆弧形永磁体的阶梯部段彼此首尾相对吻合设置，从而构成一个相邻圆弧形永磁体阶梯部段之间存在缝隙的永磁体圆环，该永磁体圆环中的等宽部段为单一磁极性弧面部段，而相邻圆弧形永磁体阶梯吻合部段则为双磁极性弧面部段，该永磁体圆环固定于导磁钢环的内壁，导磁钢环与转子支架固定，转动轴与转子支架固定；所述定子由定子座和若干个独立且相互磁隔离的励磁极靴单元构成，所述励磁极靴单元由励磁线圈和双极靴铁芯构成，若干励磁极靴单元以电动机转动轴线为中心轴均衡设置于定子座上，转子旋转时，所述永磁体圆环与固定于定子座上的各励磁极靴单元的圆弧面极靴之间存在气隙。

基于上述基础技术方案，本发明给出一种单侧驱动结构的外转子盘式永磁开关磁阻电动机，其特征在于：所述转子支架带有悬臂，在转子支架悬臂径向内表面固定导磁钢环，再在导磁钢环径向内表面固定有两个圆弧形永磁体，该圆弧形永磁体中间部段为等宽圆弧部段，圆弧形永磁体的左右两端部段为宽度逐步变窄的阶梯部段，这两个永磁体的阶梯部段彼此首尾交错相合、但不接触、留有缝隙、两个永磁体的磁极性指向为径向、且两个永磁体的磁极性不相同，所述定子由定子座和两个励磁极靴单元构成，两个结构相同的励磁极靴单元对称的设置并固定在定子座内，所述励磁极靴单元由两个圆弧形极靴铁芯和励磁线圈构成，圆弧形极靴铁芯的两个极靴呈圆弧面形，且两个圆弧面形极靴与转子座悬臂内固定的两个圆弧形永磁体相对且相互之间存在气隙。

在上述单侧驱动结构的外转子盘式永磁开关磁阻电动机中，所述两个励磁极靴单元的两个圆弧形极靴铁芯不完全相同，其中一个圆弧形极靴铁芯总弧长所对圆心角为181度至184度，而另一个圆弧形极靴铁芯总弧长所对圆心角则为179度到176度。