[发明专利]一种双层组合磁极的永磁无刷电机

说明书

本发明公开了一种双层组合磁极的永磁无刷电机，包括定子和转子，转子包括转子铁芯和转子磁极，转子磁极由上下两层构成，每极上层包括一段平行磁化的永磁，每极下层包括两段平行磁化的永磁和位于两段永磁之间的一段凸铁；所述每极下层两段永磁的磁化角θ都为锐角，且N极下层左侧永磁的磁化角为磁化方向与该永磁几何中心处顺时针圆周切向方向的夹角；N极下层右侧永磁的磁化角为磁化方向与该永磁几何中心处逆时针圆周切向方向的夹角；S极下层左侧永磁的磁化角为磁化方向与该永磁几何中心处逆时针圆周切向方向的夹角；S极下层右侧永磁的磁化角为磁化方向与该永磁几何中心处顺时针圆周切向方向的夹角。本发明不仅降低了成本，而且减小了转矩脉动。

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种双层组合磁极的永磁无刷电机。

背景技术

永磁电机具有效率高、体积小以及高功率密度等优点，在航空航天、国防、交通运输、工农业生产和公共生活等领域应用十分广泛。根据永磁所处转子中的位置不同，可分为表贴式和内置式永磁电机。双层组合永磁电机属于表贴式永磁电机。

中国专利CN201510968871.7公开了一种组合磁极式表贴永磁同步电机。所述电机的转子每极是由稀土永磁磁极和两个铁氧体永磁磁极组成，磁化方向均为径向充磁，充磁方向相同，使得气隙磁密基波幅值增大，并且降低了成本。

发明内容

本发明目的就是为了减小传统磁极永磁电机存在的转矩脉动太大的缺陷，从而减小了电磁转矩的脉动，因此，提供了一种双层组合磁极的永磁无刷电机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种双层组合磁极的永磁无刷电机，包括定子和转子，其特征在于：所述转子包括转子铁芯和转子磁极，所述转子磁极由上下两层构成，每极上层包括一段平行磁化的永磁，每极下层包括两段平行磁化的永磁和位于两段永磁之间的一段凸铁，且所述两段永磁与凸铁厚度相等；所述每极下层两段永磁的磁化角θ都为锐角，且N极下层左侧永磁的磁化角为磁化方向与该永磁几何中心处顺时针圆周切向方向的夹角；N极下层右侧永磁的磁化角为磁化方向与该永磁几何中心处逆时针圆周切向方向的夹角；S极下层左侧永磁的磁化角为磁化方向与该永磁几何中心处逆时针圆周切向方向的夹角；S极下层右侧永磁的磁化角为磁化方向与该永磁几何中心处顺时针圆周切向方向的夹角。

与相同结构参数的、采用平行磁化的传统永磁电机相比，本发明的有益效果在于：本发明的双层组合磁极的永磁无刷电机，有部分转子铁芯代替了永磁，从而降低了成本，减小了转矩脉动，因此可提高该类电机的转矩密度和功率密度，同样适用于外转子电机。

附图说明

图1为传统磁极永磁电机的结构示意图。

图2为双层组合磁极永磁电机的结构示意图。

图3为双层组合磁极的结构示意图。

图4为双层组合磁极的无槽永磁电机与传统磁极的无槽永磁电机气隙磁密波形的对比图。

图5为双层组合磁极的有槽永磁电机与传统磁极的有槽永磁电机气隙磁密波形的对比图。

图6为双层组合磁极的永磁电机与传统磁极的永磁电机空载感应电动势波形的对比图。

图7为双层组合磁极的永磁电机与传统磁极的永磁电机电磁转矩波形的对比图。

具体实施方式