[实用新型]一种E形齿双转子磁通切换型永磁电机

说明书

技术领域

本实用新型属于电机领域，涉及一种永磁电机，具体涉及一种E形齿双转子磁通切换型永磁电机。

背景技术

当前全球面临着环境恶化，石油日益紧缺，而内燃机汽车是造成这一危害的重要原因之一。为提高人类的生存环境，减小石油短缺的压力，节能和减排是未来汽车技术发展的趋势，混合动力电动汽车以其高效低排放等优点成为发展方向之一。

目前最具影响力的混合动力系统是混联式混合动力系统，是将两台电机通过行星齿轮和发动机相联的结构，实现蓄电池组和内燃机两组能源的速度、转矩耦合及分配，以使系统工作在高效区。但是采用行星齿轮的传动装置存在噪音、效率、可靠性、价格等方面的不足，且均需长期定时维护。近年来，研究人员提出了基于双转子电机的电控无级变速传动装置，省去了行星齿轮机构，使结构更加简单、紧凑。这种电控无级变速传动装置实际上是由两台电机集合而成的能量转换器，集成之后的电机含有三个部件：一个定子和两个转子，每个转子各有一个独立的输出轴，分别连接发动机和驱动轴，而两台电机分别用来调节发动机和驱动轴之间的转速差和转矩差，从而实现发动机转速和转矩的同时控制，这样发动机可以同时工作在最佳速度和最佳转矩点，即高效率和低排放的状态，使混合动力车辆在多种负载路况下保持内燃机工作在高效和最佳燃油经济状态，因此基于双转子电机的电控无级变速传动装置逐渐成为混合动力汽车的研究热点。永磁电机以高功率密度的优势再加上永磁材料的价格日趋合理，使得永磁式双转子电机在混合动力汽车中的应用日益广泛。

目前，主流的永磁式双转子电机为外定子与内转子均嵌有绕组，中间转子贴装永磁体的结构。然而，中间转子内外均贴装永磁体，会带来永磁体散热困难以及机械强度减弱的弊端。

定子永磁式双转子磁通切换电机结合了常规型磁通切换永磁电机的结构特点，将永磁体内置于定子和内转子中，使中间转子上既无永磁体也无绕组，散热要求低且机械强度加强。但是根据磁通切换永磁电机的研究结果，将永磁体置于外定子和内转子中会增加永磁体的用量，提高成本，并减少了槽面积，进而限制了转矩密度；更多的永磁体用量也会增加永磁体上的涡流损耗。因此，定子永磁式双转子电机设计的一个关键技术就是保证性能的前提下减少永磁体用量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种E形齿双转子磁通切换型永磁电机，该电机中永磁体的用量少。

为达到上述目的，本实用新型所述的E形齿双转子磁通切换型永磁电机包括外定子、内转子转轴、中间转子及内转子，中间转子与内转子及外定子之间均存在气隙，中间转子为双凸极结构，外定子及内转子均包括若干E形导磁铁心、永磁体及电枢绕组，E形导磁铁心的两端及中部均设有铁心齿，永磁体夹持于相邻两个E形导磁铁心一端的铁心齿之间，电枢绕组缠绕于永磁体以及用于夹持所述永磁体的两个铁心齿上，相邻两个永磁体的充磁方向相反，内转子套接于内转子转轴上，内转子与内转子转轴之间设有隔磁套，电枢绕组由多相对称分布的集中式绕组组成，各相电枢绕组的结构相同。

所述电枢绕组为三相集中式绕组，每相电枢绕组均包含2个线圈，各相电枢绕组在空间位置上互差60°。

所述E形导磁铁心中部的铁心齿上缠绕有励磁绕组线圈。

所述中间转子为直槽结构或斜槽结构。

所述外定子及内转子均包括6个E形导磁铁心。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的E形齿双转子磁通切换型永磁电机包括外定子、中间转子及内转子，外定子及内转子包括若干E形导磁铁心、永磁体及电枢绕组，永磁体夹持于相邻两个E形导磁铁心一端的铁心齿之间，电枢绕组缠绕于永磁体以及用于夹持所述永磁体的两个铁心齿上，E形导磁铁心中部的铁心齿不嵌放永磁体，从而有效的减少永磁体的用量。所述电枢绕组由多相对称分布的集中式绕组组成，绕制和嵌装简单、绕组端部较短、铜损较低，有利于提高电机的工作效率。本实用新型具有永磁体励磁和电励磁两种方式，当一种励磁方式出现故障时，另一种励磁方式能保证电机正常运行，从而提高电机的可靠性。另外，利用电励磁磁场对永磁体励磁磁场进行增磁或去磁，增磁有利于提高转矩，去磁有利于提高转速范围，中间转子上既无永磁体也无绕组，有利于电机的散热及高速运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中E形导磁铁心6中部的铁心齿上没有缠绕励磁绕组线圈7时的结构示意图；

图3为本实用新型中E形导磁铁心6中部的铁心齿上缠绕有励磁绕组线圈7时的结构示意图；