[实用新型]一种组合结构的旋转电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转电机，具体涉及一种轴向和径向磁通电机组合在一起的旋转电机。

背景技术

驱动电机作为电动汽车的关键核心部件之一，它极力追求高转矩密度、高可靠性、低速大转矩和恒功率宽调速的性能。其苛刻的性能指标迫使电机在设计时必须系统地综合考虑低速和高速性能，以达到良好的折中平衡。

在驱动电机设计时，如果要保证在低转速下具有大转矩输出，那么由于其较高的反电势，高速下的输出性能就会得到限制，虽然可以通过弱磁进行扩速，但是仍然不足以支撑电动汽车所需求的大转速范围，并且也无法在整个转速范围内都保持较高的效率。

同时，为了提高电机的可靠性，普遍采用的一种方法是采用多相电机技术，这样在发生故障时，多相电机可以运用缺相技术继续运行，但是多相电机控制技术较复杂，成本较高，且需要较大的安装空间，而电动汽车对空间要求非常苛刻，进而难以获得广泛应用。

实用新型内容

针对电动汽车要求的低速大转矩、宽的调速范围以及高可靠性等特性需求，本实用新型目的是提供一种具有较高的低速转矩和较宽的调速范围的组合电机结构。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种组合结构的旋转电机包括转轴，位于转轴中间的一个径向磁通电机，以及位于转轴两端的第一轴向磁通电机和第二轴向磁通电机；所述径向磁通电机包括在径向上由内向外设置的径向转子和径向定子铁心，在径向定子铁心上绕制径向定子绕组；第一轴向磁通电机包括在轴向上依次设置于所述径向转子左侧的第一轴向转子和第一轴向定子铁心，第一轴向定子铁心上绕制第一轴向磁通定子绕组；第二轴向磁通电机包括在轴向上依次设置于所述径向转子右侧的第二轴向转子和第二轴向定子铁心，第二轴向定子铁心上绕制第二轴向磁通定子绕组，所述径向转子、所述第一轴向转子，所述第二轴向转子沿同一所述转轴旋转。

作为优选地，所述径向定子铁心固定于机壳上，采用过盈配合热套进入。

作为优选地，所述径向转子内置八极径向转子永磁磁钢，充磁方向采用切向充磁。

作为优选地，第一轴向转子包括在轴向上依次设置于径向转子左侧的第一轴向导磁转子轭部和第一轴向转子永磁磁钢。

作为优选地，所述第一轴向转子永磁磁钢的N极和S极间隔排布。

作为优选地，所述第二轴向转子包括在轴向上依次设置于径向转子右侧的第二轴向转子永磁磁钢和第二轴向导磁转子轭部。

作为优选地，所述第二轴向转子永磁磁钢的N极和S极间隔排布。

作为优选地，所述径向转子与第一轴向转子之间设有第一隔磁挡板，所述径向转子与第二轴向转子之间设有第二隔磁挡板。

作为优选地，所述转轴固定于机壳内，所述机壳的前端和后端分别通过螺栓连接前端盖和后端盖；所述前端盖上设有第一轴承；所述后端盖上设有第二轴承；所述第一轴承与第二轴承之间固定有所述转轴。

作为优选地，所述第一轴向定子铁心固定在前端盖上，所述第二轴向定子铁心固定在后端盖上，固定方式选择打孔，攻丝，或者环氧树脂浇注。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型利用电机端部绕组下方的空间，在电机两端部添加了两台第一轴向磁通电机和第二轴向磁通电机，在低速要求较大的转矩时，两端的第一轴向磁通电机、第二轴向磁通电机和中间的径向磁通电机相并联，共同向外提供转矩，进而具有较高的转矩密度；当外界需要运行于较高的转速时，将中间的径向磁通电机关断，仅靠两端的第一轴向磁通电机、第二轴向磁通电机向外输出转矩，此时整个系统的反电势降低，甚至无需弱磁，保证了高效率，因而具有很宽的调速范围。

附图说明

图1为本实用新型实施例的旋转电机剖面示意图；

图2为本实用新型径向转子平面示意图；

图3为本实用新型轴向转子平面结构图；

图4为本实用新型轴向转子立体结构图；

图5为径向磁通电机的扭矩-转速曲线示意图；

图6为轴向磁通电机的扭矩-转速曲线示意图；

图7为组合电机的扭矩-转速曲线示意图。

图中：1-转轴；2-1-第一轴承；2-2-第二轴承；3-前端盖；4-1-第一轴向定子铁心；4-2-第二轴向定子铁心；5-1-第一轴向磁通定子绕组；5-2-第二轴向磁通定子绕组；6-1-第一轴向转子永磁磁钢；6-2-第二轴向转子永磁磁钢；7-1-第一轴向导磁转子轭部；7-2-第二轴向导磁转子轭部；8-1-第一隔磁挡板；8-2-第二隔磁挡板；9-径向定子绕组；10-径向定子铁心；11-径向转子；12-机壳；13-后端盖；14-径向转子永磁磁钢。