[实用新型]一种磁场调制复合电机

说明书

本实用新型涉及一种磁场调制复合电机，包括定子和转子，定子呈圆筒状，定子的筒体有多个定子槽，定子槽之间的凸起部分形成定子齿；定子齿朝气隙一侧的表面上放置定子永磁体，每个定子齿放置两块励磁方向相反的永磁体，相邻两个定子齿永磁体的排布相反；转子的第一铁芯和第二铁芯均为凸极结构，凸极结构包括多个凸极齿和凸极槽；第一铁芯和第二铁芯径向错开半个齿距；第一铁芯和第二铁芯的凸极槽中均内置转子交替永磁体，转子交替永磁体呈交替磁极拓扑排列。本实用新型可视为常规单极电机、磁通反向电机及交替极游标电机结合而成的新型磁场调制复合电机，电机的反电势和转矩是三者之和，具备较高的转矩密度水平。

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种磁场调制复合电机。

背景技术

永磁电机由于其高功率密度、高效率和无刷励磁等优点，在电动汽车、新能源发电、船舶驱动等领域有着广泛的应用前景。磁场调制复合电机作为永磁电机的进一步发展，同时实现了高速电机的控制和系统的低速大转矩输出。

现有磁场调制复合电机主要分为两类，一类是定转子均采用交替极结构的双边复合电机；第二类是定子采用两套永磁体的定子永磁型复合电机，如申请号为CN202122053989.0的中国专利，公开了一种双定子单转子交替极电机，解决了传统复合电机由于端部漏磁等因素影响，一对极中永磁极和铁心极对应的气隙磁密幅值不相等，导致相反电势在一个周波内正负不对称的问题；能够节约永磁用量，充分利用电机空间。但这两类磁场调制复合电机，只能视为是单极永磁电机和交替极永磁体电机，仍存在反电势和转矩低的问题，无法用于对转矩密度较高的应用场景。

因此，需要设计一种磁场调制复合电机，能够进一步提高电机的反电势和转矩，使电机具备较高的转矩密度水平，从而适用于对转矩密度较高的应用场景。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种磁场调制复合电机，用以解决现有技术中电机的转矩密度低，反电势和转矩不能符合使用需求的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型采取了以下技术方案：

本实用新型提供了一种磁场调制复合电机，包括定子和转子，定子和转子之间存在气隙；

定子呈圆筒状，定子的筒体内壁开设有多个定子槽，相邻两个定子槽之间的凸起部分形成定子齿，定子槽中放置有绕组；转子包括第一铁芯、第二铁芯和转子单极永磁体；转子单极永磁体设于第一铁芯和第二铁芯之间；

定子齿朝气隙一侧的表面上自定子的筒体底面沿轴向设置第一定子永磁体和第二定子永磁体，自定子的筒体顶面沿轴向设置第三定子永磁体和第四定子永磁体；第一定子永磁体和第二定子永磁体沿轴向的长度均与第一铁芯沿轴向的宽度相同，且径向相邻、励磁方向相反；第三定子永磁体和第四定子永磁体沿轴向的长度均与第二铁芯沿轴向的宽度相同，且径向相邻、励磁方向相反；第一定子永磁体和第三定子永磁体沿轴向对向设置且励磁方向相反，第二定子永磁体和第四定子永磁体沿轴向对向设置且励磁方向相反；相邻两个定子齿的第一定子永磁体和第二定子永磁体的排布顺序相反且第三定子永磁体和第四定子永磁体的排布顺序相反；

第一铁芯和第二铁芯均为凸极结构，凸极结构包括多个凸极齿和凸极槽；第一铁芯和第二铁芯径向错开半个齿距；第一铁芯和第二铁芯的凸极槽中均内置转子交替永磁体，转子交替永磁体呈交替磁极拓扑排列。

进一步地，定子槽的截面形状为扇形或矩形。

进一步地，绕组为双三相绕组。

进一步地，第一铁芯和第二铁芯均由若干硅钢片叠压而成。

进一步地，第一铁芯和第二铁芯均为一体成型。

进一步地，转子单极永磁体采用钕铁硼或钐钴材料制成。

进一步地，凸极齿的数量与定子齿的数量相同。