[实用新型]一种无轭闭口槽多盘式永磁电机

说明书

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，更具体地，涉及一种多盘式永磁电机。

背景技术

现在电动车最显著的特点为频繁地起停、加减速，而不是运行在某一恒速下，基于电动车的性能要求，要求其所用的电机系统具有较高的瞬时功率和功率密度，还应有较高的高低速综合效率。轴向永磁电机由于其自身的特点非常适合电动汽车驱动场合，而多盘式永磁电机能进一步提高转矩密度和瞬时功率，也能通过绕组换接有效地解决驱动系统在低速、低负载工况下效率低的问题。

实用新型专利201210147618.1公开了一种模块化多盘式永磁无刷电动机，该电机内至少设置两个定子动力模块，采用扇-环混合式绕组、双向斜极，实现模块化控制。专利200920189389.3公布了一种电动车用多盘式永磁轮毂电机结构，其特点在于由四个两两相对的定子铁心构成的两组定子，两个单面转子盘和一个双面转子盘组成转子盘，单面盘式转子通过电机主轴固定在电机的两头，双面转子盘位于两组定子的中间，双面转子盘与单面转子盘同轴固定。以上两项专利均提出了一种多盘式永磁电机，但结构复杂，存在定子铁心轭部，材料利用率不够高，对系统效率有一定的影响。

此外，现有的多盘式永磁电机的齿槽转矩一般由其中单盘电机所产生的齿槽转矩叠加而成，齿槽转矩大，对电机运行的可靠性、控制定位精度等都带来了不利的影响，并引起振动、噪声等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既能提高材料利用率，又能够提高转矩品质、转矩密度和系统效率的无轭闭口槽多盘式永磁电机。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种无轭闭口槽多盘式永磁电机，包括同转轴固定的多个转子、位于相邻转子之间的多个定子，以及由转轴、轴承、前端盖、后端盖和机壳共同构成的电机外壳，其中，

所述定子各自由定子外齿、定子内齿、定子内塞、定子外塞和绕组共同组成，其中定子外齿的数量为2个，它们呈圆盘状结构且相互对置，并在其中心位置设有相互对准的轴孔；定子内塞呈现直径与所述轴孔相同的环状结构，并沿着定子外齿的轴孔外缘联接在两个定子外齿之间；定子外塞呈现直径与定子外齿相同的且具有开口的环状结构，并沿着定子外齿的外缘联接在两个定子外齿之间，定子内塞(12)、定子外塞(7)与定子外齿(8)均通过螺孔(20)用螺钉固定，绕组则相应缠绕在定子内齿上；此外，在定子外齿的圆盘状结构端面上，具有多个位于轴孔外缘与定子外齿外缘之间并沿着周向间隔设置的内齿槽，并在相邻的内齿槽之间加工有沿径向排列的多个圆形通孔；定子内齿则通过位于其两端且与内齿槽相匹配的凸起嵌合在内齿槽之间，由此保持联接在定子外齿之间，形成无轭闭口槽定子结构；

所述转子为组合式斜极结构，包括沿轴向间隔分布且同轴的多个转子盘，这多个转子盘由靠近电机前端面的前端单面转子盘、靠近电机后端面的后端单面转子盘以及位于两者之间的多个双面转子盘共同组成，并且在所述前端单面转子盘的内侧端面、所述后端单面转子盘的内侧端面，以及所有所述双面转子盘的内外两个端面上均设置有沿着周向均匀间隔的多个扇形永磁体。

作为进一步优选地，所述扇形永磁体与其所在的转子盘同圆心，并且它的斜极角度α满足此外，相邻两转子盘上的扇形永磁体的轴向错开角度β满足并且保证相间隔一个转子盘的两转子盘上的扇形永磁铁轴向错开角度为0。

作为进一步优选地，所述定子外齿采用电工磁铁制作。

作为进一步优选地，所述定子内齿由软磁复合材料经粉末冶金的方法加工而成。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.无定子轭部结构，定子直接由定子外齿和定子内齿构成，消除了定子轭部，定子节省了铁心材料，也减少了定子铁耗，提高了电机转矩密度和效率；

2.定子为闭口槽结构，定子槽内结构为两块定子外齿和定子内齿组合而成，不存在传统中为了绕线而开的槽口，绕组直接绕在定子内齿上，绕线简单、槽满率高，在简化结构和降低工艺和的同时，也改善气隙磁密，降低涡流损耗，大大地降低了齿槽转矩和提高了电机效率，而定子外齿由电工磁铁构成存在一系列小孔的片状结构，大小孔既减少了漏磁效应，又改善了电机的冷却效果；

3.转子采用组合式斜极结构，通过多层永磁体不同的斜极方向和轴向相对位置关系组合而成，既改善气隙磁密，降低齿槽转矩，同时提高反电势的正弦度，进一步降低转矩脉动。

附图说明

图1为本实用新型无轭闭口槽多盘式永磁电机结构示意图；