[发明专利]一种双转子对转轴向磁场永磁电机

说明书

本发明公开了一种双转子对转轴向磁场永磁电机，包括两个定子盘、两个转子盘，永磁体，电枢绕组。述定子盘包括定子背轭、定子齿、电枢绕组，两个定子盘分别在各自一侧开槽形成定子齿嵌绕电枢绕组，两个定子盘定子齿侧相背安装，定子轭侧背对背安装，两个定子盘之间使用非导磁材料连接；转子盘上的永磁体在圆周方向上以N‑S极依次均匀交替布置，转子盘上的永磁体使用非导磁材料的转子支架固定其位置，再使用结构胶将其与转子背轭固定；这个电机还可以看作由两个单定子单转子的轴向磁场永磁电机组合形成。本发明的技术效果：轴向尺寸小，电机结构紧凑；电枢绕组安装在定子上，无碳刷滑环结构，故障率低，稳定性强，可靠性高。

技术领域

本发明涉及轴向磁场电机技术领域，特别是一种双转子对转轴向磁场永磁电机。

背景技术

发展高性能水下航行器对强化我国海上军事力量有重要战略意义。水下推进电机是水下航行器的重要组成部分，推进电机的性能很大程度上决定了航行器的最大航速和最大航行时间。对转电机驱动螺旋桨具有驱动两个螺旋桨对转的特性，可保持被推进物体在水下或者水面上的平衡，被广泛用于船舶推进和鱼雷等水下航行器驱动，也可以用于风力发电领域。

专利CN202010489205.6提出一种组合式对转桨电力推进系统，其采用多台小功率的发电机组构成对转推进系统，虽然节约了成本，但整个推进系统体积过大。文献“Astructurally integrated brushless PM motor for miniature propeller thrusters”采用径向内外双转子的结构，径向结构的对转电机两个转子直径不同，电机结构不对称，磁路也不对称，导致设计困难，且径向过长，体积较大，不利于水下航行。文献“盘式对转双转子永磁同步电机的设计和特性分析”提出一种盘式对转双转子永磁同步电机，采用轴向电机结构，体积小，但其定子无轭结构，电枢绕组绕制复杂，结构强度低。

综上所述，本发明的双转子对转轴向磁场永磁电机规避了上述电机的缺陷，采用两个单定子单转子的轴向磁场永磁电机结合形成对转结构，具有轴向尺寸小，电机结构紧凑，占用空间小，易于在对空间要求高的场合集成；电枢绕组安装在定子上，无碳刷滑环结构，故障率低，稳定性强，适合应用在可靠性要求高的水下推进、风力发电等场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、故障率低、稳定性强的双转子对转轴向磁场永磁电机。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种双转子对转轴向磁场永磁电机，其特征在于，包括两个定子盘、两个转子盘，永磁体，电枢绕组。其中定子盘包括定子背轭、定子齿、电枢绕组，两个定子盘开槽侧同轴背对背安装，两个定子盘间使用非导磁材料连接固定；扇形永磁体在圆周方向均匀布置在转子背轭上，从而将永磁体在径向和轴向上保持固定，形成的两个转子盘并安装在不同转轴上，再通过转轴与各自对应定子盘连接，固定转子盘在轴向方向的位置，形成双定子双转子结构。

进一步地，所述两个定子盘分别在各自一侧开槽形成定子齿嵌绕电枢绕组，两个定子盘定子齿侧相背安装，定子轭侧背对背安装。

进一步地，所述两个定子盘之间使用非导磁材料连接。

进一步地，其两个定子盘对应的电枢绕组采用不同连接方式，使得两个定子盘产生同速反向的旋转磁场。

进一步地，所述转子盘上的永磁体在圆周方向上以N-S极依次均匀交替布置。

进一步地，所述转子盘上的永磁体使用非导磁材料的转子支架固定其位置，再使用结构胶将其与转子背轭固定。

进一步地，所述转子支架内外环之间设有辐条形成扇形槽，使扇形永磁体在圆周方向均匀布置安装在转子支架上。

进一步地，转子支架使用不锈钢或环氧树脂等不导磁材料。

进一步地，所述转子盘通过转轴与其对应定子盘连接固定，并与定子盘形成单侧轴向气隙。