[发明专利]一种定子模块化双转子双凸永磁电机

说明书

本发明公开了一种定子模块化双转子双凸永磁电机，包括内凸极转子、外凸极转子以及位于二者之间的定子，内凸极转子和外凸极转子分别与定子之间形成独立的气隙；定子包括若干定子模块，每个定子模块包括定子轭部以及分别与定子轭部中间位置外侧和内侧连接的外定子齿和内定子齿，各定子模块的定子轭部之间通过永磁体连接形成完整的定子；每个定子模块的外定子齿和内定子齿上均绕有电枢绕组；随着内外转子的同步旋转与定子相对位置的变化在电机内外定子电枢绕组中感应出正负交变的反电势。本发明解决了传统单转子双凸永磁电机定子侧漏磁严重的问题，提高了永磁体利用率和电机转矩密度。

技术领域

本发明属于永磁电机领域，特别涉及了一种双转子双凸永磁电机。

背景技术

双凸永磁电机的永磁体和电枢绕组均位于定子上，易于实现绕组和永磁体的冷却，容易实现电机的温升控制可以确保电机可靠运行。双凸永磁电机的转子采用凸极铁芯结构，既无电枢绕组也无永磁体，机械强度大适合做高速运行，非常适合航空航天和电动汽车等高速电驱动场合。然而，双凸永磁电机的内转子(外转子)存在严重的定子外侧(定子内侧)漏磁，导致永磁体利用率低，磁能不能得到有效的利用。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种定子模块化双转子双凸永磁电机，解决传统单转子双凸永磁电机定子侧的漏磁问题，提高永磁体利用率。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种定子模块化双转子双凸永磁电机，包括内凸极转子、外凸极转子以及位于二者之间的定子，所述内凸极转子和外凸极转子分别与定子之间形成独立的气隙；所述定子包括若干定子模块，每个定子模块包括定子轭部以及分别与定子轭部中间位置外侧和内侧连接的外定子齿和内定子齿，各定子模块的定子轭部之间通过永磁体连接形成完整的定子；每个定子模块的外定子齿和内定子齿上均绕有电枢绕组，同一定子模块的外定子齿和内定子齿上电枢绕组的正负方向相同，各外定子齿上属于同相的电枢绕组反相串联构成单相绕组，各内定子齿上属于同相的电枢绕组反向串联构成单相绕组，内、外定子齿上属于同相的电枢绕组反相串联构成单相绕组；所述内凸极转子与外凸极转子的极对数相同，内凸极转子的凸极齿的中心线正对着外凸极转子的槽的中心线。

基于上述技术方案的优选方案，所述永磁体采用环形充磁方式，相邻永磁体的充磁方向相反。

基于上述技术方案的优选方案，所述内凸极转子与外凸极转子通过其端部机械固定为一体，实现同步旋转。

基于上述技术方案的优选方案，所述定子模块的定子轭部两端处的外侧和内侧分别连接有半个外定子齿和半个内定子齿，所述永磁体设置在每个定子模块的定子轭部中间位置与两端之间，相邻两个定子模块两端的半个外定子齿和半个内定子齿拼接形成完整的外定子齿和内定子齿，所述拼接形成的外定子齿和内定子齿上不绕设电枢绕组。

基于上述技术方案的优选方案，每个定子模块的定子轭部中间位置的外定子齿和内定子齿的尺寸大于相邻两个定子模块两端的半个外定子齿和半个内定子齿拼接形成的外定子齿和内定子齿的尺寸。

采用上述技术方案带来的有益效果：

(1)本发明将永磁体放置于模块化定子轭部的连接处，永磁体为内外电机所共用，避免了传统双凸永磁电机定子两侧的漏磁问题，提高了永磁体利用率和电机转矩密度；永磁体放置于定子也有利于永磁体的散热；

(2)本发明定子采用模块化设计，便于加工批量生产，加工好的模块化定子可直接绕线然后拼装完成装配，简化了生产过程和装配过程；

(3)本发明定子绕线采用隔齿绕的模块化方式，可以降低绕线难度，提高槽满率；此外电机的容错性能也可以得到了改善；

(4)本发明电机的内外转子均采用机械强度大的凸极铁芯结构，内外凸极铁芯转子同步旋转共轴输出机械功率，适合做高速运行。

附图说明