[发明专利]复合式交替极永磁游标电机

说明书

复合式交替极永磁游标电机，涉及永磁游标电机领域。本发明是为了合理利用永磁游标电机内部空间，进一步提升电机的功率密度与转矩密度。本发明所述的复合式交替极永磁游标电机，定子包括：定子铁心、定子外侧绕组和定子内侧绕组，定子铁心外侧为裂槽式结构、内侧为开槽式结构，定子铁心内外侧之间通过隔磁环隔断，定子铁心外侧的调制齿数量大于定子内侧齿的数量，定子铁心内外侧槽数相同，定子外侧绕组缠绕在定子铁心外侧的定子外侧齿上，定子内侧绕组缠绕在定子铁心内侧的定子内侧齿上。

技术领域

本发明属于永磁游标电机领域。

背景技术

永磁游标电机的相对运行转速较低，且电机运行平稳。因此，永磁游标电机以低速大转矩这一特点，获得了广泛关注。

永磁游标电机是基于磁场调制原理的一种新型电机。传统的磁场调制电机多数利用调磁环来实现磁场调制的作用，该调磁环在定转子之间由调磁铁块组合而成。近年来，一种基于“磁齿轮效应”同时具有高转矩密度的永磁游标电机引起了电机领域的广泛关注，将起调制作用的调磁铁块与电机定子齿部相结合。这样，整体结构上不仅减少了一层气隙，而且与调磁块结合后的定子齿能够直接充当原有的调磁环，仍承载气隙磁导的调制作用。

永磁游标电机的定子绕组极对数和转子极对数不同于常规永磁电机，它的转子极对数大于定子绕组极对数。但是对于大多数采用外转子内定子结构的永磁游标电机而言，电机内部空间仍旧拥有很大的利用价值。对于同体积下的永磁游标电机而言，合理利用其内部空间能够进一步提升该类电机的功率密度与转矩密度。

发明内容

本发明是为了合理利用永磁游标电机内部空间，进一步提升电机的功率密度与转矩密度，现提供复合式交替极永磁游标电机。

复合式交替极永磁游标电机，包括：同轴设置的定子、外转子和内转子，外转子嵌套在定子外侧，内转子嵌套在定子内侧，定子与外转子、定子与内转子之间均为气隙，

定子包括：定子铁心3、定子外侧绕组7和定子内侧绕组8，定子铁心3外侧为裂槽式结构、内侧为开槽式结构，定子铁心3内外侧之间通过隔磁环4隔断，定子铁心3外侧的调制齿3-2数量大于定子内侧齿3-3的数量，定子铁心3内外侧槽数相同，定子外侧绕组7缠绕在定子铁心3外侧的定子外侧齿3-1上，定子内侧绕组8缠绕在定子铁心3内侧的定子内侧齿3-3上。

进一步的，上述定子铁心3包括同轴嵌套的内外两层环形结构、内外两层环形结构之间通过隔磁环4隔断，内层环形结构的内圆周面均匀设有多个定子内侧齿3-3、构成开槽式结构，外层环形结构的外圆周面均匀设有多个定子外侧齿3-1，每个定子外侧齿3-1顶部开槽形成两个调制齿3-2，使得外层环形结构构成裂槽式结构。

进一步的，上述外转子永磁体2和内转子永磁体6结构相同、且均为瓦形。

进一步的，上述外转子永磁体2和内转子永磁体6均采用Halbach充磁阵列形成交替极。

进一步的，上述外转子永磁体2和内转子永磁体6均沿周向分为三部分，中间部分的充磁方向为径向，两侧部分的充磁方向与中间部分充磁方向相差45°，外转子永磁体2三部分的充磁方向呈发散式向外，内转子永磁体6三部分的充磁方向呈聚集式向内。

进一步的，上述外转子包括外转子铁芯1和外转子永磁体2，外转子永磁体2表贴式嵌固在外转子铁芯1气隙侧，内转子包括内转子铁芯5和内转子永磁体6，内转子永磁体6表贴式嵌固在内转子铁芯5气隙侧。