[发明专利]一种定子无铁心Halbach阵列无轴承永磁同步电机

权利要求书

1.一种定子无铁心Halbach阵列无轴承永磁同步电机，包括外转子(2)和内定子(7)，其特征是：外转子(2)和内定子(7)都是圆筒状无凸极结构，外转子(2)的内侧表面上紧密贴有Halbach阵列永磁体(3)，内定子(7)采用非导磁材料制成，内定子(7)的外层紧密绕有悬浮力绕组(6)，悬浮力绕组(6)的外层紧密绕有转矩绕组(5)；转矩绕组(5)为三相互差120°电角度的对称绕组，悬浮力绕组(6)为三相互差120°电角度的对称绕组；Halbach阵列永磁体(3)中的相邻两块永磁体紧密相连，每极有N块永磁体，以充磁方向与x轴正向之间的夹角为0°的永磁体为第1块，逆时针方向的第i块永磁体的充磁方向与x轴正向之间的夹角θ_i为：

p为电机极对数。

2.根据权利要求1所述的一种定子无铁心Halbach阵列无轴承永磁同步电机，其特征是：转矩绕组(5)的极对数p₁和悬浮力绕组(6)的极对数p₂满足：p₁＝p₂±1，转矩绕组(5)的电流频率ω₁和悬浮力绕组(6)的电流频率ω₂满足：ω₁＝ω₂。

3.根据权利要求2所述的一种定子无铁心Halbach阵列无轴承永磁同步电机，其特征是：转矩绕组(5)的极对数为2，悬浮力绕组(6)的极对数为1，Halbach阵列永磁体(3)是每极包含6块永磁体的Halbach阵列结构，极对数为2。

4.根据权利要求1所述的一种定子无铁心Halbach阵列无轴承永磁同步电机，其特征是：Halbach阵列永磁体(3)的表面喷涂环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的一种定子无铁心Halbach阵列无轴承永磁同步电机，其特征是：Halbach阵列永磁体(3)外部包裹一层永磁体护套(4)。

6.根据权利要求1所述的一种定子无铁心Halbach阵列无轴承永磁同步电机，其特征是：转矩绕组(5)和悬浮力绕组(6)之间用环氧树脂固定，悬浮力绕组(6)和内定子(7)之间用环氧树脂固定。

7.根据权利要求1所述的一种定子无铁心Halbach阵列无轴承永磁同步电机，其特征是：转矩绕组(5)和悬浮力绕组(6)都由铜制成，铜线径φ₂＝0.56mm，转矩绕组(5)与永磁体护套(4)之间留有径向气隙。