[实用新型]定子双分区混合永磁记忆电机

说明书

本实用新型涉及电机技术领域，公开了定子双分区混合永磁记忆电机，包括同心布置的内区定子、中间转子和外区定子。内区定子包括内区定子铁心、钕铁硼+铝镍钴混合永磁体和绕在铝镍钴永磁体上的脉冲磁化绕组，钕铁硼和铝镍钴永磁体以Halbach阵列沿圆周交替置于内区定子铁心外侧。筒形中间转子由导磁块和绝缘块沿圆周交替放置；外区定子包括外区定子铁心和设于外区定子铁心上的电枢绕组；外区定子铁心包括外区定子轭和外区定子轭内侧凸出的沿圆周均匀分布的外区定子齿，每个外区定子齿上绕有集中电枢线圈。与现有技术相比，本实用新型在实现定子分区电机增磁和弱磁磁场调节的基础上，可实现电机低速大转矩、高速宽调速及高效率性能，适用于电动汽车领域。

技术领域

本实用新型涉及电机本体设计技术领域，尤其设计一种定子双分区混合永磁记忆电机。

背景技术

作为电动汽车的关键部件，电动机的性能对整个驱动系统有着重要影响。针对电动汽车应用特点，其驱动电机应具有较大的转矩输出能力、较高的效率及较宽调速范围。

目前永磁磁通切换电机由于其高转矩密度、高效率、高鲁棒转子结构而受到关注。该结构本质上是一类定子永磁式电机，转子上无绕组及永磁体，绕组和永磁体均位于定子上，由于定子上永磁体聚磁效应使得电机具有高气隙磁密，可实现较大转矩输出能力，具有良好的应用前景。同时，也由于永磁体和绕组放置在电机内同一部件即定子上，使得：1. 输出转矩方面：减少了绕组放置空间，限制了电机转矩输出能力的进一步提高。2. 电机安装方面：由于永磁磁通切换电机和双凸极定子永磁电机的定子铁心由离散多块组成，增加了电机加工安装的难度。3. 其他性能：定子永磁式电机的定子磁场饱和程度较大，降低了电机过载能力，且该结构将增加定子上绕组和永磁体的温升，严重时会引起绕组绝缘损坏及永磁体不可逆退磁。

因此，Z. Q. Z h u （诸自强）教授等人于2015年在IEEE TRANSACTIONS ONMAGNETICS的51卷第4期的论文《Novel electrical machines having separate PMexcitation stator》和51卷第5期中的论文《Novel doubly salient permanent magnetmachines with partitioned stator and iron pieces rotor》提出了采用定子分区的定子永磁电机结构，其电枢绕组位于外区定子上，永磁体位于内区定子上，解决了电枢绕组和永磁体的空间冲突，并缓解了定子温升，提高了永磁体工作稳定性。

然而，由于定子分区永磁电机中，在两分区定子与转子间存在两个气隙，相比较原有单气隙定子永磁式电机，其气隙磁密和相等电负荷下的输出转矩均有所削弱，尽管可通过提高电机中的电负荷来提高转矩输出，其效率也相对下降了。因此，对于定子分区电机，如何提高定子分区永磁电机的永磁气隙磁密和效率是需要关注的问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种具有高转矩密度及高效率的定子双分区混合永磁记忆电机结构，提高常规定子分区永磁电机的空载气隙磁密，适用于电动汽车驱动领域。

技术方案：本实用新型提供了定子双分区混合永磁记忆电机，包括同心布置的内区定子、环绕内区定子的中间转子和环绕中间转子的外区定子；所述外区定子与中间转子之间设置有外气隙，所述内区定子与中间转子之间设置有内气隙；内区定子包括内区定子铁心、设于内区定子铁心外壁上的永磁体以及设置于永磁体上的脉冲磁化绕组；所述中间转子包括沿圆周方向交错排列的导磁块和绝缘块；外区定子包括外区定子铁心和设于外区定子铁心上的m相电枢绕组；所述内区定子、外区定子与电机外壳固定连接，所述中间转子通过转子支架与电机输出轴固定连接；