[发明专利]一种混合槽数的轴向磁通永磁同步电机

说明书

本发明公开了一种混合槽数的轴向磁通永磁同步电机，其具有2个或以上的定子，1个以上的转子，且各个定子的定子槽的槽数完全不同或不完全不同。本发明提出的混合槽数的轴向磁通永磁同步电机中，不同的定子采用不同的槽数，使得每个定子的绕组因数和散热能力等属性存在不同，因此可通过合理配置各所述定子槽数提升电机的性能，例如减小电动势和磁动势的谐波影响，优化散热结构等。

技术领域

本发明涉及电机设计与制造技术领域，特别是一种混合槽数的轴向磁通永磁同步电机。

背景技术

电机是一种以磁场为媒介进行电能和机械能相互转换的机电设备，具体到盘式同步电机(即轴向磁通永磁同步电机，属于同步电机这一大类；“同步”是指定子磁场和转子磁场在电机稳态运行时旋转的速度是一致的)的结构上讲，就是电机在电动状态下定子和转子都产生磁场，这两个磁场相互作用，使定子和转子之间有力的作用，最终使得转子与转轴旋转起来；电机在发电状态下，转子通过外力作用进行旋转，转子产生的磁场切割定子绕组，在绕组中产生感应电动势，从而产生电能。磁场相互作用产生转矩通俗地讲，就是磁场产生的磁力线有向最短路径收缩的趋势，

盘式电机的定子和转子皆为圆盘状，因此盘式电机的结构扁平紧凑、功率密度高，还可制成多盘结构以进一步提高空间利用率和电机性能。

电机中定子槽数与转子极数之间的关系称为极槽配合，在转子极数不变的情况下改变定子槽数可改变电机的绕组因数、效率等属性，所述属性对电机的性能有很大影响。传统的盘式电机每个定子的槽数和绕组方式都相同，这使得每个定子和转子等效成的电机的属性都相同，无法产生不同定子之间的性能互补，不利于提高多盘式电机的整体性能。而现有技术中，未能提出采用混合槽数的多定子盘结构以改进盘式电机性能的技术。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的盘式电机中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种混合槽数的轴向磁通永磁同步电机，其利用多个定子之间槽数的不同完成性能互补，降低转矩脉动和反电势谐波，并改善电机的散热，提高电机的综合性能。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种混合槽数的轴向磁通永磁同步电机，其包括壳体、设置于所述壳体内并沿其轴向进行排列的定子和转子，以及穿插在各个所述转子中且一端外伸出所述壳体的转轴；所述定子固定于所述壳体内，其数量m≥2，且各个所述定子的定子槽槽数完全不同或不完全不同；所述转子与转轴固定，并能够相对于所述定子进行旋转，所述转子的数量n≥1，且当所述转子的数量n≥2时，各个所述转子的极数相等。

作为本发明所述混合槽数的轴向磁通永磁同步电机的一种优选方案，其中：相邻两个所述转子之间的所有定子共同形成定子组件；相邻两个所述定子之间的所有转子共同形成转子组件；所述定子组件与所述转子组件沿轴向间隔交替排列，共同形成轴向排列阵。

作为本发明所述混合槽数的轴向磁通永磁同步电机的一种优选方案，其中：各个所述定子组件包括1个定子，且各个所述转子组件包括1个转子；所述定子与所述转子沿轴向间隔交替排列，共同形成轴向排列阵。

作为本发明所述混合槽数的轴向磁通永磁同步电机的一种优选方案，其中：当所述轴向排列阵的外端为定子时，该定子的内侧面上具有定子槽，其余定子的两侧面上均设置有所述定子槽；当所述轴向排列阵的外端为转子时，该转子具有转子轭部。

作为本发明所述混合槽数的轴向磁通永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述轴向排列阵的两端均为定子或均为转子。