[发明专利]一种定子内置磁通调制式永磁游标电机

说明书

本发明公开了一种定子内置磁通调制式永磁游标电机，它是在电机壳内部，由外向内依次布设有外转子（2）、内转子（3）和定子（4），外转子2内表面有十二个外转子凸极（2‑1），内转子（3）靠近外转子侧的外表面有八个内转子凸极（3‑1），靠近定子一侧的内表面为圆面结构，并嵌入十六对永磁体（3‑2），定子（4）由铁块（13）连接至机壳（1），定子铁芯圆周有六个定子齿（4‑1），且每个定子齿上放置三块磁通调制极（4‑2），定子槽内同时放置极对数为两对的三相集中式定子电枢绕组（6）和直流励磁绕组（7）。本发明的优点是：增大了转矩输出能力、转矩密度、调速范围和机械强度，且加工装配简单。

技术领域

本发明属于混合动力车领域，具体涉及一种定子内置磁通调制式永磁游标电机。

背景技术

随着能源枯竭危机及环境污染问题日益严重，混合动力车作为传统内燃机汽车和纯电动汽车的过渡产物，成为了目前研究的热点。混合动力车中电机传动系统作为机电能量转换装置，其性能的优劣将会直接影响整车的品质，为此，本领域技术人员提供了不同结构的电机传动系统。

“新型外转子磁齿轮复合电机的设计与研究”，张东等，中国电机工程学报第28卷第30期，第67-72页，2008年10月25日记载了一种外转子磁齿轮复合电机，它将一台外转子高速无刷直流电机和一台磁齿轮整合在一起构成复合电机，以实现低速大转矩的直接驱动方式。其缺点是：该外转子磁齿轮复合电机具有3层气隙，导致结构复杂、磁场相互耦合，磁场分布也比较复杂，使得电机的分析具有一定的困难。同时，调制环由导磁块和非导磁块交替排布构成，并采用叠片形式，导致其机械强度较差，加工困难。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种定子内置磁通调制式永磁游标电机，它能够增大转矩输出能力、转矩密度、调速范围和机械强度，且加工装配简单。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括电机壳，在电机壳内部，由外向内依次布设有外转子、内转子和定子，外转子内表面有十二个外转子凸极，外转子槽中放置三相集中式外转子电枢绕组；内转子靠近外转子侧的外表面有八个内转子凸极，靠近定子一侧的内表面为圆面结构，并嵌入十六对永磁体，永磁体沿径向充磁且相邻的永磁体充磁方向相反；定子由铁块连接至机壳，定子包括带有定子槽的定子铁芯，定子铁芯圆周有六个定子齿，且每个定子齿上放置三块磁通调制极，定子槽为缩口式孔洞槽，定子槽内同时放置三相集中式定子电枢绕组和直流励磁绕组，且三相集中式定子电枢绕组的极对数为两对，直流励磁绕组的极对数为两对。

外转子与内转子凸极构成双凸极外电机；内转子内表面永磁体与定子构成磁通调制式游标内电机。

与背景技术中的外转子磁齿轮复合电机相比，本发明的技术效果是：

本发明通过在定子齿上加入磁通调制极，等效于将调制环与定子铁芯做成一体，解决了调制环单独放置时造成的装置机械强度差的问题。磁场调制极可调制内电机气隙磁导，改变绕组电感，产生磁阻转矩以增大内电机的转矩输出能力，改善了本发明的总输出转矩，转矩密度也有所提高。同时也将电机部件由4个缩减为3个，电机气隙由3层缩减为2层，减小了电机装置的体积，并降低加工生产难度，提高了装置的实用性。外电机采用双凸极结构，具有结构及制造工艺简单、机体坚固、容错能力强、起动转矩大、调速范围广及运行转速高等优点。内电机同时放置三相集中式定子电枢绕组和直流励磁绕组，通过调节励磁绕组电流的大小与极性，增大内电机的调速范围。另外，本发明中三相集中式外转子电枢绕组和三相集中式定子电枢绕组均为集中绕组，可降低电机的用铜量及电机铜损，同时也便于生产及装配布线。

所以本发明的优点是：增大了转矩输出能力、转矩密度、调速范围和机械强度，且加工装配简单。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明应用于混合动力车的驱动系统结构图；