[发明专利]一种定子聚磁型双边永磁电机

说明书

本发明公开一种定子聚磁型双边永磁电机，涉及永磁电机领域，包括定子、电枢绕组、转子和非导磁转轴，非导磁转轴、转子和定子按照从内到外依次设置，定子包括定子铁心轭、定子外齿、定子内齿和定子永磁体，定子铁心轭设置在定子外齿、定子内齿与转子之间，相邻的定子外齿和定子内齿间形成空气槽，空气槽用于放置定子永磁体，定子轭和转子间形成定子槽，定子槽用于放置缠绕在定子铁心齿上的三相电枢绕组；本发明通过采用双边永磁的结构设计，将转子永磁体和定子永磁体在空间上分隔开，实现双向磁场调制效果，丰富了电机的气隙磁场，通过定子永磁体内嵌为V型聚磁结构，提高了有效气隙磁场谐波幅值，增强了定子永磁体的聚磁效果。

技术领域

本发明涉及永磁电机领域，具体的是一种定子聚磁型双边永磁电机。

背景技术

与传统感应电机相比，永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine，PMSM)由于采用较高磁能积的传统稀土永磁材料(如钕铁硼)，从而具有相对较高的功率/转矩密度和过载能力等优点。但此时，由于永磁体内置或表贴在转子表面，增加了转子永磁固定和机械加工难度。针对于此，各种定子永磁型PMSM电机被广泛提出和研究。但定子永磁型电机气隙磁密主次谐波为静止次谐波，不能贡献转矩，导致其转矩输出能力相对较低。

因此，结合转子与定子永磁各自优点，实现定子永磁与转子永磁气隙磁场叠加，从而进一步提升电机转矩密度，在诸如电动汽车，航空航天等场合的应用具有较好的工程应用价值。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种定子聚磁型双边永磁电机，本发明针对现有技术存在的问题，提供一种定子聚磁型双边永磁电机，解决传统定子永磁和转子永磁电机转矩密度低、永磁体用量较高的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种定子聚磁型双边永磁电机，包括定子、电枢绕组、转子和非导磁转轴，所述非导磁转轴、转子和定子按照从内到外依次设置；

所述定子包括定子铁心轭、定子外齿、定子内齿和定子永磁体，定子铁心轭设置在定子外齿、定子内齿与转子之间，相邻的定子外齿和定子内齿间形成空气槽，空气槽用于放置定子永磁体，定子轭和转子间形成定子槽，定子槽用于放置缠绕在定子铁心齿上的三相电枢绕组；

所述转子每极下设有一个径向充磁的永磁体、两个相邻的转子永磁体之间为转子齿，非导磁转轴外部围绕设置有转子轭。

进一步地，所述定子永磁体是一种聚磁型结构，定子永磁体与转子之间设置有定子铁心桥，定子铁心桥用于保护定子永磁体。

进一步地，所述定子永磁体磁化方向均指向非导磁转轴。

进一步地，所述转子永磁体磁化方向均指向非导磁转轴。

本发明的有益效果：

1、本发明通过采用双边永磁的结构设计，将转子永磁体和定子永磁体在空间上分隔开，实现双向磁场调制效果，丰富了电机的气隙磁场；

2、本发明通过定子永磁体内嵌为V型聚磁结构，提高了有效气隙磁场谐波幅值，增强了定子永磁体的聚磁效果；

3、本发明通过将转子交替极设计，同时定子永磁体内嵌到定子齿内，定子永磁设置亦可视为一种交替极设计，在定子与转子侧采用双交替极设计显著提升双向磁场调制效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的电机横截面结构图；

图2是本发明的电机的气隙磁密波形图；

图3是本发明的电机的负载转矩波形图。

具体实施方式