[发明专利]一种单元组合式可模块化电机

说明书

本发明公开了一种单元组合式可模块化电机，该电机由第一类定子模块单元（1）、第二类定子模块单元（2）和转子（3）组成，第一类定子模块单元（1）和第二类定子模块单元（2）呈圆弧形，每一个第一类定子模块单元（1）内含有15个相同的定子电枢齿（1.1），每一个第二类定子模块单元（2）内含有12个相同的定子电枢齿（2.1）。两类定子模块单元中均采用分数槽集中绕组，每一个第一类定子模块单元（1）中含有15个完全相同的电枢绕组线圈（1.2），每一个第二类定子模块单元（2）中含有12个完全相同的电枢绕组线圈（2.2）。转子（3）包括转子铁心（3.1）和永磁体（3.2）。本发明具备可模块化、转矩密度高、转矩脉动小、转子温升低和效率高的优势。

技术领域

本发明涉及一种单元组合式可模块化电机，属于电机技术领域。

背景技术

分数槽集中绕组近年来被广泛应用于电机设计与制造行业中。相比其它电机，采用分数槽集中绕组的电机由于其较短的绕组端部和互不重叠的电枢线圈而展现出高效率、高转矩密度、高容错能力、制造成本低和易于模块化的优势。

极槽配合的选取是设计分数槽集中绕组电机的核心问题之一，不同极槽配合的分数槽集中绕组电机之间的电磁性能大不相同。广泛的研究表明，没有哪一种极槽配合方案能囊括所有的优点，不同的极槽配合之间往往存在优势互补的关系。因此，在选取分数槽集中绕组电机的极槽配合方案时，往往需要面对不同电磁性能之间的取舍问题，本领域的技术人员。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单元组合式可模块化电机，通过采用两种齿槽数不同的定子模块单元，将两种15槽5对极与12槽5对极两种极槽配合方案结合到一台电机中，以达到高转矩密度、低转矩脉动、低转子温升和高效率的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种单元组合式可模块化电机，其特征在于：所述电机由第一类定子模块单元、第二类定子模块单元和转子组成；第一类定子模块单元和第二类定子模块单元呈圆弧形，第一类定子模块单元和第二类定子模块单元首尾相接地交替分布在整个360度圆周上，构成整台单元组合式可模块化电机的定子。

作为本发明的一种改进，所述整台单元组合式可模块化电机所包含的第一类定子模块单元的个数与第二类定子模块单元的个数相等；每一个第一类定子模块单元内含有15个相同的定子电枢齿，每一个第二类定子模块单元内含有12个相同的定子电枢齿；第一类定子模块单元和第二类定子模块单元中均采用分数槽集中绕组，每一个第一类定子模块单元中含有15个完全相同的电枢绕组线圈，每一个第二类定子模块单元中含有12个完全相同的电枢绕组线圈；转子包括转子铁心和永磁体。

作为本发明的一种改进，所述第一类定子模块单元与第二类定子模块单元所对应的圆弧角度相等。

作为本发明的一种改进，整台单元组合式可模块化电机所包含的第一类定子模块单元和第二类定子模块单元的总数N是可变的，第一类定子模块单元与第二类定子模块单元所对应的圆弧角度均为360/N度（机械角度）。随着N的变化，第一类定子模块单元与第二类定子模块单元所对应的圆弧角度也发生对应的变化，为360/N度（机械角度）。

作为本发明的一种改进，所述转子的极对数等于整台单元组合式可模块化电机所包含的第一类定子模块单元和第二类定子模块单元总数N的5倍。

上述技术方案通过采用两种齿槽数不同的定子模块单元，将两种15槽5对极与12槽5对极两种极槽配合方案结合到一台电机中。单元组合式可模块化电机融合了上述两种极槽配合的优点，具备转矩密度高、转矩脉动小、转子温升低和效率高的优势。