[发明专利]一种永磁阵列磁齿轮电机

权利要求书

1.一种永磁阵列磁齿轮电机，由外定子(1)、调制转子(5)和内转子(8)、电枢绕组(2)和非导磁转轴(9)组成，其特征是：外定子(1)、调制转子(5)和内转子(8)、电枢绕组(2)和非导磁转轴(9)在整体上属于同心同轴套环式结构，其中，外定子(1)的凸极齿(3)和定子槽口的永磁磁钢共同构成电机的定子部分，调制转子(5)安装在外定子(1)和内转子(8)之间，内转子(8)同轴心地固定套在非导磁转轴(9)外；所述外定子(1)在定子槽内放置三相环形电枢绕组(2)，在定子槽口沿圆周方向放置有瓦片型永磁磁钢；所述调制转子(5)由多个调磁块间隔一定弧度环绕组成；所述内转子(8)永磁体采用表嵌式，在相邻两个转子凸极齿间嵌有一块弧型永磁体(7)；

所述永磁磁钢为瓦片型，嵌在相邻定子凸极齿间，采用分层的方式，分为上层永磁体和下层永磁体(4-3)，其中上层永磁体和下层永磁体(4-3)采用相等径向厚度设计；

所述上层永磁体分为尺寸相同的两部分永磁体；上层两部分永磁体与下层永磁体按照几何位置共同构成Y型充磁的阵列永磁拓扑结构，即以垂直线为基准，上层左侧永磁体(4-1)往左偏60度向上充磁，上层右侧永磁体(4-2)往右偏60度向上充磁，下层永磁体(4-3)沿垂直线由圆心向外径向充磁。

2.根据权利要求1所述的一种永磁阵列磁齿轮电机，其特征是：外定子极对数为n，调制转子的调磁块数为q，内转子永磁体极对数为p，满足公式q＝n+p。

3.根据权利要求1所述的一种永磁阵列磁齿轮电机，其特征是：外定子(1)的凸极齿(3)外圈所在弧度β_i与定子槽外圈所在弧度β_s需满足约束要求：0.5≤β_i/β_s≤0.6；定子轭部厚度(R_so-R_sz)与定子厚度(R_so-R_si)需满足约束要求：0.2≤(R_so-R_sz)/(R_so-R_si)≤0.3；调制转子(5)各导磁块的大小需满足要求：0.2≤(R_ro-R_ri)/(R_so-R_si)≤0.3，0.5≤β_i/β_r＜0.85；弧型永磁体(7)的厚度与弧度需满足要求：0.15≤(R_pmo-R_pmi)/(R_pmo-R_rri)≤0.25，0.15≤l_rz/l_pmo≤0.2，其中，β_i是外定子(1)的凸极齿(3)外圈弧度，β_s是定子槽外圈所在弧度，R_so是外定子(1)外径，R_sz是外定子(1)轭半径，R_si是外定子(1)内径，R_ro是调制转子(5)外径，R_ri是调制转子(5)内径，β_r是调制转子(5)各导磁块内圈弧度，R_pmo是内转子(8)外径，R_pmi是内转子(8)轭半径，R_rri是内转子(8)内径，l_rz是内转子凸极齿(6)内圈弧度，l_pmo是弧形永磁体(7)内圈弧度。

4.根据权利要求1所述的一种永磁阵列磁齿轮电机，其特征是：该电机的磁通的路径是由四个并联磁路组成。

5.根据权利要求1所述的一种永磁阵列磁齿轮电机，其特征是：在径向上，所述内转子(8)表面与调制转子(5)表面之间存在有0.5mm的内气隙，而调制转子(5)表面与外定子(1)表面也存有0.5mm的外气隙。

6.根据权利要求1所述的一种永磁阵列磁齿轮电机，其特征是：所述内转子(8)、调制转子(5)、外定子(1)都是由0.35mm厚度的硅钢片叠压而成，叠压系数为0.95；非导磁转轴(9)则由散热系数高的非导磁材料组成。