[发明专利]一种聚磁型交替极容错永磁游标电机

权利要求书

1.一种聚磁型交替极容错永磁游标电机，其特征在于，包括定子和转子；

所述定子由两个结构、材料完全相同，但轴向长度不等的子定子组成，两个子定子之间用一个非导磁材料做成的定子环隔开；

所述定子环的形状和两个子定子的形状相同，定子上的电枢齿1-3和容错齿沿着定子圆周方向交替均匀分布，在电枢齿和容错齿的端部设有调制齿，所有电枢齿上的调制齿之间的距离相等，调制齿宽度相等但在空间圆周上分布不均匀；

所述转子是由两个互差180°电角度，结构完全相同，但轴向长度不等的子转子前后串联拼接而成；两个子转子中间有一个非导磁材料做成的转子环；

转子槽内安放着Halbach阵列永磁体；两个子转子中Halbach阵列的主励磁永磁体沿径向充磁但方向相反；两个子转子上Halbach阵列中的辅助励磁永磁体的磁化方向相反：若主励磁永磁体磁化方向为径向向外，则两边的辅助励磁永磁体的磁化方向为沿切向指向主励磁永磁体；若主励磁永磁体磁化方向为径向向内，则两边的辅助励磁永磁体的磁化方向为沿切向背离主励磁永磁体；在其中一个子转子的转子轭和轴承之间嵌入一个非导磁圆筒；

前后两个子转子同轴安装但在空间上互差180°电角度，对应的机械角度差为θ_m＝π/P_r，其中P_r为电机的转子极对数；

在调制齿宽度相等但在空间圆周上分布不均匀的情况下，保证各电枢齿上的调制齿数相等，各容错齿上的调制齿数也相等；令电枢齿上的调制齿之间的弧度为θ，电枢齿上的调制齿与相邻容错齿上的调制齿之间的弧度为α，总调制极数为P_f，k的取值在1.0到1.5之间，k与θ、P_f满足如下关系

所述调制齿对应到圆心的角度为6.2°，电枢齿和容错齿对应到圆心的角度分别为7.3°和6.2°。

2.根据权利要求1所述的一种聚磁型交替极容错永磁游标电机，其特征在于，所述Halbach阵列中辅助励磁永磁体的宽度相等，其宽度之和与主励磁永磁体的宽度相等。

3.根据权利要求1所述的一种聚磁型交替极容错永磁游标电机，其特征在于，两个子定子的轴向长度和两个子转子中的轴向长度对应相等；子定子和对应轴向长度的子转子构成子电机。

4.根据权利要求3所述的一种聚磁型交替极容错永磁游标电机，其特征在于，两个子电机的轴向长度比值在0.2和1之间，比值为0.28。

5.根据权利要求1所述的一种聚磁型交替极容错永磁游标电机，其特征在于，电机采用分数槽集中绕组结构，且极槽关系满足：N_s＝2P_s±2或者N_s＝2P_s±1，N_s为定子槽数，P_s为绕组极对数；每个电枢齿上绕制一套集中绕组，容错齿上没有绕组。