[发明专利]一种定转子双模块化永磁同步电机

说明书

本申请提供了一种定转子双模块化永磁同步电机，包括机壳、定子模块单元、转子模块单元、永磁体组件和转轴。永磁体组件包括铁氧体和稀土永磁体，铁氧体与稀土永磁体之间形成错位角。其中定子模块单元和转子模块单元的双模块化结构，有效降低大功率风力发电机单位元件尺寸参数，降低风力发电机运输成本及难度。铁氧体与稀土永磁体之间的错位角能形成空气磁障，防止造成大量漏磁现象。综上可知，本申请可以解决当用铁氧体置换部分稀土永磁体时会导致稀土永磁体和铁氧体形成磁漏并且电机效率和功率因数较低的问题。

技术领域

本申请涉及电机制造技术领域，尤其涉及一种定转子双模块化永磁同步电机。

背景技术

永磁直驱风力发电机组具有维护成本低、风能转化效率高、运行风速范围宽、寿命长和低-高电压穿越性能好等诸多优势，近年来技术发展迅速。但随着风力发电机组单功率的增大，直驱发电机的直径愈来愈大，生产制造设备和运输成为制约该技术的最大瓶颈问题，提升电机的功率密度以及生产制造的模块化水平，是行业发展的必然趋势。当前，陆上运输最大宽度限制约为5m，超出运输限制将大大提升运输成本甚至不可实现，因此对电机的经济设计带来较大的挑战。

近年来，由于稀土永磁材料的开采限制，使得供应量有限，购买价格逐年上涨，越来越多的科研工作者开始研究能够替代永磁同步电机的电机，或者尝试设计采用低性能永磁体如铁氧体等材料或者不需要永磁体的高性能电机。

然而单纯采用铁氧体置换部分永磁体将会导致永磁体和铁氧体间形成漏磁，同时永磁同步电机转不存在任何励磁，为了获得较大的电磁转矩，需要定子侧提高较大的励磁电流，导致电机的效率和功率因数较低。

发明内容

本申请提供了一种定转子双模块化永磁同步电机，能够解决当用铁氧体置换部分稀土永磁体时会导致稀土永磁体和铁氧体形成磁漏并且电机效率和功率因数较低的问题。

本申请的技术方案为一种定转子双模块化永磁同步电机，包括：机壳，为圆形且沿轴向延伸；

定子模块单元，绕轴向均匀设置在所述机壳的内周面上，相邻两个所述定子模块单元之间设有定子模块间隙；所述定子模块单元内对称设置有两个定子槽，所述定子槽内设置有沿轴向贯通所述定子槽的绕组；

转子模块单元，绕轴向均匀设置在所有所述定子模块单元环绕形成的内圈中，相邻两个所述转子模块单元之间设有转子模块间隙；所述定子模块单元与所述转子模块单元之间设有定转子模块间隙；

永磁体组件，绕轴向均匀设置在所有所述转子模块单元环绕形成的圆环内且靠近所述定子模块单元一侧；所述永磁体组件为V形且V形开口处面向所述定子模块单元；所述永磁体组件包括位于V形尖端的铁氧体和对称设置在所述铁氧体两侧的永磁体，所述铁氧体与相邻的两个所述稀土永磁体之间形成错位角；

转轴，设置在所述转子模块单元环绕形成的内圈中且沿轴向延伸；

所述定子模块单元中的一个所述定子槽在靠近所述机壳的一侧设置有定子凹槽；所述转子模块单元在靠近所述定子模块单元一侧对称设置有两个转子凹槽；

所述永磁体组件设置在相邻两个所述转子凹槽之间；

所述转子凹槽为梯形；

所述铁氧体靠近所述定子模块单元一侧的宽度应小于所述铁氧体靠近所述转轴一侧的宽度。

可选地，所述绕组为三相对称定子绕组。

永磁体组件可选地，所述转轴的外周面上均匀分布有与所述转子模块间隙相配合的凸起；

所述转轴在两个相邻所述凸起之间并且在靠近所述机壳的一侧设置有圆槽。