[发明专利]直驱式正弦磁场复合型永磁电机

权利要求书

1.一种直驱式正弦磁场复合型永磁电机，包括一个自控式永磁电机和一个磁场调制式磁性齿轮，其特征在于所述永磁电机和磁性齿轮均采用正弦充磁永磁结构；并且两者同心集合成双定子双转子结构，即由构成磁性齿轮外转子(4)和外定子(7)与构成永磁电机的内转子(5)和内定子(15)采用套筒式结构集合构成同心式结构。

2.根据权利要求1所述的直接式正弦磁场复合型永磁电机，其特征在于所述外转子(4)为杯型转子，其杯型底与一个外转子中心转轴(1)固定连接；所述外定子(7)为筒形体，由铁心块和非导磁材料周向交替间隔构成，其一端通过一个轴向支承体（12）直接与一个机座（3）的一个端盖（2b）固定连接，而另一端通过一个径向盘与所述内定子（15）的内端固定连接；所述内转子（5）为筒形体，从外至内依次由一个外层永磁体（8）、一个外铁轭（9）、一个不锈钢隔磁圆筒、一个内铁轭（10）和一个内层永磁体（11）套装构成，所述不锈钢隔磁圆筒的两端通过两个轴承支承于所述内定子的内外两端；所述内定子（15）的外端与机座（3）的端盖（2b）固定连接，内定子（15）的中心孔内安置所述外转子中心转轴（1）；该外转子中心转轴（1）的一端通过轴承支承于所述内定子（15）的外端，而另一端通过轴承支承于所述机座（3）的另一端盖（2a）的内孔内。

3.根据权利要求2所述的直驱式正弦磁场复合型永磁电机，其特征在于所述外转子（4）杯型体内圆周向均布P₁对永磁体，所述内转子（5）的外铁轭（9）的外圆以及内铁轭（10）的内圆分别周向均布P₂对外层永磁体（8）和内层永磁体（11），且P₁>P₂；所述内外铁轭（10、9）分别固定在所述不锈钢隔磁圆筒的内外壁上；所述外转子（4）的永磁体（6）和内转子（5）的内外两层永磁体（11、8）均为正弦充磁结构，外转子（4）的永磁体（6）磁场向内聚集，为“内向型”；内转子外层永磁体（8）磁场向外聚集，为“外向型”，内转子内层永磁体（11）磁场向内聚集，为“内向型”；所述外定子(7)为磁阻式定子，其上有Ns个周向均布的铁芯齿极，即杯型铁芯周向均布开槽，槽内填充非导磁材料，应满足Ns=P₁+P₂或Ns=P₁-P₂；所述内定子（15）由一个内定子铁芯（14）上绕制电枢绕组（13）构成。

4.根据权利要求3所述的直驱式正弦磁场复合型永磁电机，其特征在于所述的所有永磁体（6、8、11）均为表贴式正弦充磁结构，如果每极使用n块磁体，每块磁体的磁化强度均为M，极数为 p，且第一块磁体的充磁方向沿 x轴正方向，则正弦充磁结构的第i块磁体的磁化强度x、y分量表示如下：

                                 （1）

                                 （2）

式中正负号分别对应向内或向外聚磁结构。

5.根据权利要求3所述的直驱式正弦磁场复合型永磁电机，其特征在于所述外定子（7）的铁芯均匀开槽，槽内填充非导磁材料。

6.根据权利要求3所述的直驱式正弦磁场复合型永磁电机，其特征在于所述内定子（15）的电枢绕组（13）采用分数槽绕组结构。