[发明专利]一种电动汽车用外转子游标电机-磁齿轮复合电机

说明书

本发明公开了一种电动汽车用外转子游标‑磁齿轮复合电机，在中心轴上套装有内定子，内定子沿周向向外均匀分布定子齿，定子齿上绕有集中绕组，定子齿的末端具有个调磁极；内定子的外侧依次空套有内转子、调制齿和外转子，内转子的内圈沿周向等间距嵌有永磁体，内转子的外圈沿周向等间距贴有永磁体；外转子的内圈沿周向贴有永磁体；调制齿设于永磁体与永磁体之间，分别与永磁体和永磁体之间留有气隙，本发明将游标电机与磁齿轮相结合，利用游标电机及磁齿轮的磁场调制效应，能够有效提升复合电机输出转矩密度。

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种电动汽车用外转子游标电机-磁齿轮复合电机。

背景技术

21世纪以来，随着化石能源的不断减少与全球温室效应的迅速加剧，环境问题越来越成为了当今人类最受关注的话题之一。而汽车的尾气排放正是引起环境污染的主要原因之一。所以在严格控制汽车尾气的排放和节约化石能源的今天，电动汽车的优越性愈加凸显，因此，电动汽车必将成为二十一世纪主流的交通工具。

由于机械变速机构的一些弊端，直接驱动技术逐渐被大多数发达国家所接受。而磁齿轮具有效率高、便于维护、可靠性高以及过载保护等优点，可以用来代替机械齿轮，同时磁齿轮结构简单，转矩密度大的特点更适合于低速大转矩的电动汽车。

电机的输出转矩是衡量电机性能的重要指标之一，永磁游标电机利用磁场调制原理，有着不俗的输出转矩密度，将游标电机与磁齿轮相结合，整个系统的输出能力得到进一步提升。

发明内容

本发明根据现有技术中存在的问题，提出了一种电动汽车用外转子游标-磁齿轮复合电机，目的在于提升复合电机输出转矩密度，使电动汽车能够应对更加复杂的路况。

本发明所采用的技术方案如下：

一种电动汽车用外转子游标-磁齿轮复合电机，包括中心轴，所述中心轴上套装有内定子，所述内定子沿周向向外均匀分布定子齿，所述定子齿上绕有集中绕组，所述定子齿的末端具有个调磁极；所述内定子的外侧依次空套有内转子、调制齿和外转子，所述内转子的内圈沿周向等间距嵌有永磁体，所述内转子的外圈沿周向等间距贴有永磁体；所述外转子的内圈沿周向贴有永磁体；所述调制齿设于永磁体与永磁体之间，分别与永磁体和永磁体之间留有气隙。

进一步，所述调制齿的个数为Ns，永磁体B的极对数为P_内，永磁体C的极对数为P_外，三者的数量关系表示为：Ns＝P_外±P_内；

进一步，所述内定子设有9个定子齿；

进一步，所述内转子两侧的永磁体C与永磁体B数量不相等；

进一步，所述内转子的外圈的永磁体A为单极性结构。

本发明的有益效果：

1.本发明将游标电机与磁齿轮相结合，利用游标电机及磁齿轮的磁场调制效应，其复合电机具有较大的输出转矩密度。

2本发明内转子采用内嵌-表贴混合结构，且内侧永磁体为单极性结构，减少了永磁体的用量，提高了永磁体的利用率，阻断了涡流回路，从而减小了内转子上的涡流损耗。

3.本发明内转子两侧永磁体数目不同，磁齿轮的传动比较大，因此复合电机外转子的输出转矩得到了提升。

4.本发明采用集中绕组，嵌线方便，端部较短，因此减小了铜耗。

附图说明

图1传统磁齿轮结构示意图；

图2为本发明一种电动汽车用外转子游标电机-磁齿轮复合电机结构示意图；

图3为本发明实施例磁场分布图；

图4为本发明实施例空载反电势波形图；