[发明专利]一种交替极电机

说明书

本发明公开了一种交替极电机，其包括转子和套设在所述转子外的定子，所述转子包括沿所述转子周向均匀间隔分布的多个永磁极，所述定子的内周缘沿其周向设有多个定子齿，所述转子的永磁极包括沿所述转子径向由外向内设置的第一永磁体安装槽和第二永磁体安装槽，所述第一永磁体安装槽内设置有第一层永磁体，所述第二永磁体安装槽设置有第二层永磁体。本发明采用多层分布的永磁体，能够提升电机的磁阻转矩，从而提升电机的电磁转矩。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种交替极电机。

背景技术

传统永磁电机，以8极永磁电机为例，其具有8个永磁体，围绕转子中心沿旋转方向布置，并且相邻的永磁体具有不同的磁化方向。而交替极永磁同步电机仅有4个永磁体，同样是沿圆周均匀分布，并且相邻的永磁体具有相同的磁化方向长度，永磁体安装槽的称为永磁极，两个永磁体安装槽之间的软磁材料被永磁极磁化成与具有与永磁极相反的极性，因此称为交替极永磁电机，采用这种电机可以显著降低永磁体使用量。

但是，现有交替极电机的一对极下的磁力线仅穿过一块永磁体，尽管其单块永磁体厚度较常规电机厚，但是常规电机磁力线回路中存在两块永磁体，所以交替极电机d轴磁路上永磁体厚度明显小于常规电机d轴磁路上等效永磁体厚度。因此，交替极电机d轴磁路磁阻较小，d轴电感较大导致q轴与d轴的电感差值较小，从而引起磁阻转矩较小，限制了电磁转矩的提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交替极电机，以解决现有的交替极电机磁阻转矩较小，限制电磁转矩的提升的问题。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：一种交替极电机，包括转子和套设在所述转子外的定子，所述转子包括沿所述转子周向均匀间隔分布的多个永磁极，所述定子的内周缘沿其周向设有多个定子齿，所述转子的永磁极包括沿所述转子径向由外向内设置的第一永磁体安装槽和第二永磁体安装槽，所述第一永磁体安装槽内设置有第一层永磁体，所述第二永磁体安装槽设置有第二层永磁体。

根据本发明提供的交替极电机，采用多层分布的永磁体，能够提升电机的磁阻转矩，从而提升电机的电磁转矩。

另外，根据本发明上述实施例的一种交替极电机，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，所述定子齿的数量为z，所述永磁极的数量为p，其中，每个所述永磁极的第一永磁体安装槽与所述定子内周缘的第一区域相对应，所述第一区域内具有的定子齿的数量为z/4p+1。

采用上述技术方案，能够同时使第一层永磁体产生更大的永磁转矩，使第一永磁体安装槽和第二永磁体安装槽之间的导磁通道的q轴磁路具有更大的电感，从而提升磁阻转矩。

根据本发明的一个示例，所述定子齿的数量为z，所述永磁极的数量为p，其中，每个所述永磁极的第二永磁体安装槽与所述定子内周缘的第二区域相对应，所述第二区域内具有的定子齿的数量为z/2p+2。

采用上述技术方案，能够进一步提升电磁转矩。

根据本发明的一个示例，所述定子齿靠近所述转子的一端的两侧均设有齿尖，所述第二永磁体安装槽的一侧与第二区域内一侧的定子齿的外侧齿尖相对应，所述第二永磁体安装槽的另一侧与第二区域内另一侧的定子齿的外侧齿尖相对应。

采用上述技术方案，能够最大化提升电磁转矩。

根据本发明的一个示例，所述第一层永磁体厚度为t1,所述第二层永磁体的厚度为t2；其中，1.3<t1/t2<1.7。

采用上述技术方案，在满足抗退磁能力的前提下，用最少的永磁体用量提供最大的电磁转矩。