[实用新型]一种组合阵列式外转子轴径向混合磁通永磁电机

说明书

本实用新型公开了一种组合阵列式外转子轴径向混合磁通永磁电机，包括电机外转子和定子，其中：所述电机外转子包括：转子盘铁芯、组合阵列式永磁体盘、径向表贴式永磁体、轴承、外转子机壳；所述组合阵列式永磁体盘由轴向充磁斜极结构、切向充磁同心的扇形永磁体、填充的软磁材料交替形成；所述定子包括：多个模块化T形定子铁芯、分布式绕线绕组、转轴；T形定子铁芯具有两个轴向定子齿和中间的径向定子齿，分别对应缠绕分布式绕线绕组中的两个轴向线圈和中间的径向线圈。本实用新型中的组合阵列式外转子轴径向混合磁通永磁电机，能够提高槽满率、提高绕组端部利用率、改善转矩品质、提高转矩与功率密度以及提高电机整体运行效率。

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种组合阵列式外转子轴径向混合磁通永磁电机。

背景技术

目前常用的永磁电机一般分为径向磁通和轴向磁通永磁电机两类，然而其端部利用率都较低，电机整体空间利用率不高，电机转矩密度和功率密度仍具有提升空间。

传统的电机设计中，对电机进行尺寸优化，例如在径向式永磁电机采用长径比大的结构，轴向式永磁电机采用长径比小的结构；采用分数集中绕组等技术来提高转矩密度，但其效果有限，且电机绕组端部都难以得到利用，所以人们寻求更加紧凑的电机结构。

实用新型专利201520407320.9提出了一种轴径向混合磁通永磁电机，其特点在于电机为外转子结构，定子铁芯的轴向两侧和径向外侧的机壳上都排布有永磁体，电机磁路经过机壳与定子铁芯闭合并形成轴径向混合磁路，每个定子铁芯上都设置有两个轴向和一个径向绕组。但其轴向转子上均为轴向充磁的表贴式永磁体，气隙磁密相对较低，齿槽转矩较大，对电机转矩品质、转矩密度和功率密度有一定影响。

实用新型内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本实用新型提供了一种组合阵列式外转子轴径向混合磁通永磁电机，旨在解决现有轴径向混合磁通永磁电机转矩品质差、转矩密度与功率密度低的技术问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种组合阵列式外转子轴径向混合磁通永磁电机，包括电机外转子和定子，其中：

所述电机外转子包括：转子盘铁芯、组合阵列式永磁体盘、径向表贴式永磁体、轴承、外转子机壳；轴向两个转子盘均由转子盘铁芯、组合阵列式永磁体盘构成，外端与外转子机壳固定在一起旋转，内端通过轴承放置在静止的转轴轴肩上；径向表贴式永磁体沿圆周方向均匀间隔贴于外转子机壳内壁上；

所述组合阵列式永磁体盘由交替的三个部分组成，第一部分为若干扇形永磁体向同一方向倾斜的斜极结构，且相邻两个斜极扇形永磁体以相反的方向轴向充磁；第二部分为若干同心的扇形永磁体，且切向充磁；第三部分为填充在第一部分和第二部分之间的软磁材料；转轴轴向两个转子盘同轴线上对应的永磁体极性相反；

所述定子包括：多个模块化T形定子铁芯、分布式绕线绕组、转轴；T形定子铁芯沿周向环绕排布于静止的转轴和外转子机壳之间，并固定在转轴上；

T形定子铁芯具有两个轴向定子齿和中间的径向定子齿，分别对应缠绕分布式绕线绕组中的两个轴向线圈和中间的径向线圈，其彼此连通；两个轴向定子齿和两个轴向线圈与两个转子盘的组合阵列式永磁体盘同轴线。

优选地，所述径向表贴式永磁体为向同一方向倾斜的斜极结构。

优选地，所述T形定子铁芯采用软磁复合材料经粉末冶金的方法加工而成，所述转子盘铁芯采用钢材料制成。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：