[发明专利]一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机及其应用

权利要求书

1.一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机，其包括环状的定子铁心(1)、调制转子和永磁转子，其特征在于：

所述定子铁心(1)内表面开有闭口槽，槽内放置两套极对数不等的绕组，一套为调制绕组(2)，另一套为永磁绕组(3)；

所述调制转子包括调制转子铁轭(4)，其与所述调制绕组(2)及所述永磁转子构成磁场调制电机结构；

相邻调制转子铁轭(4)之间设有调制转子永磁体(5)，所述调制转子永磁体(5)为切向励磁结构，其与所述永磁绕组(3)构成永磁电机结构；

所述定子铁心(1)、所述调制转子和所述永磁转子按照由外向内或者由内向外的顺序依次设置。

2.根据权利要求1所述的一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机，其特征在于，所述调制绕组(2)的极对数P_A、永磁绕组(3)的极对数P_A1、调制转子铁轭(4)块数P_f以及永磁转子极对数P_m满足以下关系：

3.根据权利要求1或2所述的一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机，其特征在于，所述永磁绕组与调制转子之间相互作用产生稳定的电磁转矩T_f1、永磁绕组(3)的电流有效值I_A1、电流角ψ_A1、调制转子的转速n_f以及永磁绕组(3)的电流频率f_A1之间满足如下关系：

T_f1＝k₁I_A1cosψ_A1

其中，k₁为仅与电机尺寸结构有关的常数。

4.根据权利要求1或2所述的一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机，其特征在于，所述调制转子和永磁转子均受到磁场调制作用产生的转矩,分别为T_f2与T_m，满足：

T_f2＝P_fk₂I_Acosψ_A

T_m＝P_mk₂I_Acosψ_A

其中，k₂为仅与电机尺寸结构有关的常数，P_f为调制转子铁轭数量；

所述永磁转子转速n_f、调制转子转速n_m以及调制绕组(2)的通电频率f_A满足：

P_fn_f-P_mn_m＝60f_A

调节两套绕组内电流频率f_A、有效值I_A1及电流角ψ_A1控制两机械端口转速与转矩。

5.根据权利要求1或2所述的一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机，其特征在于，所述调制绕组(2)与永磁绕组(3)之间不存在耦合。

6.根据权利要求1或2所述的一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机，其特征在于，所述永磁转子永磁体(7)为表贴式或内置式。

7.一种混合动力汽车，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机。