[发明专利]一种轴径向混合磁通大力矩永磁电机

说明书

本发明提供了一种轴径向混合磁通大力矩永磁电机，包括机壳、端盖、转子轴、定子组件，以及转子组件；所述定子组件包括径向磁通定子和轴向磁通定子；所述径向磁通定子套设于所述轴向磁通定子外侧；所述转子组件包括径向磁通永磁体和轴向磁通永磁体；所述径向磁通永磁体设置在所述机壳的侧面部；所述轴向磁通永磁体设置在所述机壳的顶端部。本发明充分利用两种电机在结构上的互补性，创造性的设计轴径向混合磁通电机，使电机结构更加紧凑，且两种磁路设计方式都是励磁磁通面积很大的方案，大幅提升电机有效空间内的转矩密度。

技术领域

本发明涉及一种永磁同步电机，特别涉及一种轴径向混合磁通的大力矩永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电机采用永磁体励磁方式，转子侧无需引入单独的励磁绕组，仅定子侧安装有驱动绕组。独特的励磁方式使永磁电机的铜耗远低于交流电机，效率优势明显，应用范围广泛。

永磁同步电机采用永磁体励磁方式，力矩密度高，性能优势明显，已被广泛应用。随着永磁电机应用的越发成熟，客户使用群体为满足特有工况，对电机的特异性指标要求也越发严苛，促使工程设计人员对高性能磁材和设计技术变革的追求。在现有设计水平下，如能够整合设计优势，合理的对电机的电磁、结构进行创新，或能够促进电机性能的跃升。

现有永磁电机多为单定子、单转子结构，已有一些前瞻性设计人员提出双定子、双转子结构设计，如申请人为上海永大电梯设备有限公司、申请号为201810589754.3的中国发明专利申请，其采用双外转子结构的曳引机，可大幅提升曳引机的带载能力。又如申请人为株洲罗伯特电机有限公司、申请号为201821334578.0的中国实用新型专利，其同样也是双外转子结构，用在大型风扇上的直驱电机。如上述两件专利文献，虽然为双定子、双转子结构的创新探索，但仍旧是两种同样结构电机的组合，都是两个外转子结构电机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有轴径向励磁磁通形式的混合磁通永磁电机，节省电机的整体空间，加强单位空间体积的带载能力。

本发明的技术方案如下。

本发明提供了一种轴径向混合磁通永磁电机，包括机壳、端盖、转子轴、定子组件，以及转子组件；

所述机壳基本呈倒杯状，包括一基本呈圆柱状的侧面部和一基本呈盘状的顶端部；

所述转子轴一端固定在所述机壳的顶端部，另一端通过轴承安装在所述端盖；

所述定子组件包括径向磁通定子和轴向磁通定子；所述径向磁通定子套设于所述轴向磁通定子外侧；

所述转子组件包括径向磁通永磁体和轴向磁通永磁体；所述径向磁通永磁体设置在所述机壳的侧面部；所述轴向磁通永磁体设置在所述机壳的顶端部。

优选地，所述径向磁通定子包括径向磁通定子铁芯，以及位于所述径向磁通定子铁芯上的径向磁通绕组。

优选地，所述径向磁通定子与所述轴向磁通定子通过隔磁环连接。

优选地，所述隔磁环使用不导磁金属制造，保证两套定子磁场独立性，降低控制难度。

优选地，所述轴向磁通定子包括轴向磁通定子铁芯和轴向磁通绕组；

优选地，所述两套绕组分别绕制，以传统绕制方式即可实现大槽满率绕线，绕组端部可控制在较小范围，绕组利用率高；

优选地，所述轴向磁通定子铁芯包括一倒杯状的支架，以及轴向磁通定子齿；所述轴向磁通绕组位于所述轴向磁通定子齿。

优选地，所述端盖上包括一筒状部；所述支架的底部开口端套接在所述端盖的筒状部外侧。

优选地，所述转子轴与所述端盖之间的轴承安装在所述端盖的筒状部内。