[实用新型]绕组磁路互补的定子表面贴装式双凸极永磁电机

说明书

技术领域

本实用新型是一种结构简单、坚固，具有较强转矩输出能力、较高功率密度与较大单位磁钢出力的电机，涉及电机制造的技术领域，且特别是一种有关于绕组及磁路结构互补对称的定子表面贴装式双凸极永磁电机。

背景技术

我国作为世界上稀土材料储藏量最大的国家，大力研究和推广应用以稀土永磁电机为代表的各种新型永磁电机，具有重要的理论意义和应用价值。过去十多年来研究热点一直集中于以表面贴装式、插入式和内嵌式为代表的转子永磁型电机。然而，将永磁体放置于转子的电机类型在设计和运行过程中都会产生一系列问题，比如对永磁体粘贴在转子表面或插入转子凸极之间的结构，为了克服高速运行所产生的离心力影响，通常需要辅助的永磁体固定装置，增加了工艺与材料成本；对永磁体埋入转子铁心内部的内嵌式结构，则会影响转子的机械强度，并且需要辅助磁桥，同样会增加材料与制作工艺成本。此外，永磁体置于转子，不利于散热冷却，限制了电机的功率密度等。

基于上述原因，研究出能够克服上述缺点的新型结构永磁电机便成为电机工作者义不容辞的一个关键任务。目前，国际上已经出现了三种定子永磁型结构的电机，即单极性的双凸极永磁电机、双极性的磁通切换永磁电机和双极性的磁通反向永磁电机。其中，磁通反向电机的结构原理是在每个凸极定子齿上并排安装两块极性相反的永磁体。其目的是为了获得双极性的永磁磁链，但该结构直接导致两块磁钢和定子齿形成短路，漏磁严重，降低了单位磁钢的利用率。本实用新型的目的就是针对该类型磁通反向永磁电机的缺点，提出了一种新型结构的定子表面贴装式双凸极永磁电机，且绕组磁路结构互补对称，可以抵消一部分集中式线圈固有的高次谐波感应电势，提高了每相绕组感应电势的正弦性。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的是提供了一种绕组磁路互补的定子表面贴装式双凸极永磁电机，使得该电机结构简单、坚固，具有高度正弦波的空载感应电势、较强的转矩输出能力和较大的功率密度，更为突出的是该类型电机的单位磁钢转矩出力较大，特别适合于作为交流调速系统的驱动元件。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种绕组磁路互补的定子表面贴装式双凸极永磁电机，其包括定子和转子，转子位于定子的内部或外部，

定子为凸极结构，设有突出于轭部以外的定子齿，定子齿之间形成电枢绕组槽，定子齿与电枢绕组槽交替分布，

在定子上设置有集中电枢绕组和永磁体；其中，

永磁体设置在定子齿上，且位于定子与转子间的气隙处，集中电枢绕组设置在定子的定子齿上；组成集中电枢绕组的每个线圈的两个圈边分别位于定子的一个定子齿左边的电枢绕组槽和右边的电枢绕组槽中。

优选的，集中电枢绕组为三相集中绕组，分别为A相集中绕组、B相集中绕组和C相集中绕组，且该三相集中绕组依次相邻设置在定子上，该三相集中绕组结构相同；

A相集中绕组包括四个绕组线圈，且该四个A相绕组线圈分别设置在定子上，该四个绕组线圈之间空间上相差90度，且该四个A相绕组线圈串联、并联或串并混联组成A相集中绕组；

B相集中绕组包括四个绕组线圈，且该四个B相绕组线圈分别设置在定子上，该四个B相绕组线圈空间上相差90度，且该四个绕组线圈串联、并联或串并混联组成B相集中绕组；B相集中绕组的四个B相绕组线圈分别与A相集中绕组的四个A相绕组线圈相邻且空间上相差30度；

C相集中绕组包括四个绕组线圈，且该四个C相绕组线圈分别设置在定子上，该四个绕组线圈空间上相差90度，且该四个C相绕组线圈串联、并联或串并混联组成C相集中绕组；C相集中绕组的四个C相绕组线圈分别与B相集中绕组的四个B相绕组线圈相邻且空间上相差30度。

优选的，每相定子极数N_s与转子齿数P_r之间相差正负2，且每相定子电枢绕组最少由两个空间互相垂直的线圈串联组成，且每相电枢绕组由4mk个线圈组成，N_s=4mk，每相定子极数N_s，m为电机相数，k为正整数。

优选的，定子和转子都为双凸极结构。

优选的，定子为导磁铁心压叠而成为一个整体，转子为凸极结构，由导磁铁心压叠而成为一个整体。