[发明专利]一种永磁无刷双转子电机

说明书

本发明公开了一种永磁无刷双转子电机，包括机壳、轴、轴承、外凸极转子、内凸极转子、定子、电枢绕组和永磁体；所述轴穿过机壳；所述外壳和轴之间设置有轴承；在机壳内部，轴的径向方向上由内向外依次设置有内凸极转子、定子、外凸极转子；定子由若干个双“H”型的铁芯；相邻的双“H”型的铁芯之间设置有永磁体；定子外侧为定子外齿；定子内侧为定子内齿；定子外齿之间设置有外电枢绕组；定子内齿之间设置有内电枢绕组。本发明连续好，稳定性高，容错性能较好，适用于高速场合，有利于对永磁体进行直接冷却；采用分数槽集中绕组降低了电机铜耗，改善电动势波形；辅助槽提高电机齿槽转矩的最低次谐波的次数，达到抑制齿槽转矩的目的。

技术领域

本发明涉及一种电机，尤其是一种无刷双转子电机。

背景技术

目前，主流的永磁式双转子电机分为两种类型：一种是利用作用力和反作用力原理，将传统电机的定子作为外转子，原有的转子作为内转子的对转永磁双转子电机；另外一种是具有内外转子，且定子夹在两个转子之间的永磁无刷双转子电机。对转永磁双转子电机可以替换固定速比的机械齿轮箱，配合内燃机使用，可以达到节能减排的效果。然而该电机为有刷电机，不可避免的带来了换向损耗和噪声等问题。永磁无刷双转子电机的内外转子均贴装永磁体，会带来散热困难以及机械强度减弱的弊端。

发明内容

本发明目的是：提供了一种永磁无刷双转子电机，是一种适用于高速运转，性能稳定，散热性好，有更高的功率密度和转矩密度的永磁无刷双转子电机。

本发明的技术方案是：一种永磁无刷双转子电机，包括机壳、轴、轴承、外凸极转子、内凸极转子、定子、电枢绕组和永磁体；所述轴穿过机壳；所述外壳和轴之间设置有轴承；在机壳内部，轴的径向方向上由内向外依次设置有内凸极转子、定子、外凸极转子；所述定子由若干个双“H”型的铁芯；所述相邻的双“H”型的铁芯之间设置有永磁体；所述且相邻两块永磁体的充磁方向相反；所述定子朝向外凸极转子一侧的为定子外齿；所述定子朝向内凸极转子一侧的为定子内齿；所述定子外齿和定子内齿之间的连接部位为定子轭；所述电枢绕组包括外电枢绕组和内电枢绕组；所述定子外齿之间设置有外电枢绕组；所述定子内齿之间设置有内电枢绕组；所述外电枢绕组和内电枢绕组的连接方式均采用分数槽集中绕组。

优选的，所述双“H”型的铁芯的数量为6k,其中k为正整数。

优选的，所述外凸极转子包括外转子齿和外转子轭；所述外转子齿通过外转子轭连接；所述内凸极转子包括内转子齿和内转子轭；所述内转子齿通过内转子轭连接。

优选的，所述外电枢绕组和内电枢绕组可独立控制时，所述外凸极转子和内凸极转子没有相对位置要求。

优选的，所述外电枢绕组和内电枢绕组串联或并联共同控制时，所述外凸极转子的外转子齿的轴线位置相对内凸极转子的内转子齿的轴线位置滞后。

优选的，所述外转子齿和内转子齿的数目可相同可不同。

优选的，外凸极转子和定子之间形成外气隙，内凸极转子和定子之间形成电机的内气隙。

优选的，所述定子外齿和定子内齿上均开有辅助槽。

本发明的优点是：

1、两个转子均为凸极铁芯结构，无其他任何材料，因而连续好，稳定性高，适用于高速场合；

2、采用分数槽集中绕组，一方面绕组端部较短，降低了电机铜耗，另一方面可有效的削弱齿谐波电势的幅值，改善电动势波形；

3、永磁体和电枢绕组均安装在定子上，与转子永磁型电机相比，可方便的对永磁体进行直接冷却，从而控制其温升；

4、双转子结构的采用，使得该电机能够获得比相同设计方式下的单转子永磁电机更高的功率密度和转矩密度；

5、双“H”型的定子铁芯，使得该电机容错性能较好；