[发明专利]一种径向磁通双转子电机

说明书

本发明涉及一种径向磁通双转子电机，至少包括拼块式定子、同心布置的内转子和外转子，所述拼块式定子至少包括若干沿周向均匀布置的绕组拼块、用于支撑所述绕组拼块的笼形绕组支架以及定子机座，所述绕组拼块至少包括作为电流通路的线圈和作为磁路的铁芯，所述铁芯呈工字形，所述笼形绕组支架至少包括固定联接的内齿圈和外齿圈，所述绕组拼块插入所述内齿圈和外齿圈形成的槽内，实现周向和径向上的支撑，所述定子机座在轴向上与笼形绕组支架装配固定联接，并与笼型绕组支架配合对绕组拼块提供轴向上的支撑定位。与现有技术相比，本发明具有可实现无轭部绕组拼块的稳定支撑和定位，提高功率密度等优点。

技术领域

本发明属于电机结构技术领域，涉及一种双转子电机，尤其是涉及一种径向磁通双转子电机。

背景技术

当单转子单定子拓扑结构电机的功率密度提升遇到了瓶颈，双转子电机进入到人们的视野当中，传统径向磁通双转子电机将外转子电机定子轭部和内转子电机的定子的轭部合在一起，实现了电机内部空间的充分利用，在一定程度上提升了电机的转矩和功率输出能力。

但是对于NS磁路结构的双转子电机来说，定子轭部并没有起到很好的导磁作用，反而在一定程度上增加了电机的重量，减小了电机的功率密度。

目前无轭部定子结构在轴向磁通永磁电机上已有较为广泛的应用，研究也表明无轭部定子结构能够有效的减轻电机重量，且能消除由轭部带来的铁芯损耗。但双转子径向磁通定子无轭部双转子电机具有以下难点：

1)删掉轭部，定子变为一个个独立的拼块定子单元，其周向、径向以及周向支撑和安装定位是一个难点；

2)双转子电机在正常工况下，内外工作气隙中会产生不平衡的径向磁拉力，因此对拼块式定子的强度要求较高；

3)由于结构上固有的影响，外转子永磁体所产生的磁通大于内转子永磁体产生的磁通，内外磁通大小不一致将会导致外转子侧的漏磁增多，带来磁饱和加剧、功率密度降低等一系列负效应。

公开日为2020年10月30日，公开号为CN111865024A的中国专利中，公开了一种名称为“一种双转子电机结构”的发明专利。该专利转子包括相连的内圈体、转子本体和外圈体，内圈体和外圈体上分别设置内侧磁铁和外侧磁铁，并与转子结构一体成型，该专利定子采用无铁芯定子，虽然无铁损消耗，但在高温环境下其结构强度难以满足双转子电机的工作要求。

公开日为2018年11月2日，公开号为CN108736676A的中国专利中，公开了一种名称为“穿透式径向磁路双转子单定子无轭高转矩密度永磁电机”的发明专利。该专利内转子固定架通过内转子磁轭连接内转子磁钢，机壳的内侧通过外转子磁轭连接外转子磁钢，定子组件包括铁芯固定架和定子固定架等，铁芯固定架上设有用于安装定子铁芯的若干定子槽和用于冷却的进水通孔，定子固定架内一体成型设有内空腔和外空腔，并分别与进水口和出水口连通，形成循环冷却水道，该发明电机具有较高的转矩密度。但是，该专利所述铁芯固定架在定子槽中布置的进水通孔导致定子净槽面积减少，影响有效绕组面积，而且该专利所述铁芯固定架上设有的定子槽在径向上只能为定子铁芯提供单侧支撑，其结构强度和稳定性都较低。

因此，需要设计新型双转子电机定子结构来实现无轭部绕组拼块的支撑和定位，并改善电机磁路，提高功率密度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可实现无轭部绕组拼块的稳定支撑和定位，并提高功率密度的径向磁通双转子电机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种径向磁通双转子电机，至少包括拼块式定子、同心布置的内转子和外转子，主磁通沿径向依次与所述内转子、拼块式定子和外转子匝链，所述拼块式定子至少包括若干沿周向均匀布置的绕组拼块、用于支撑所述绕组拼块的笼形绕组支架以及定子机座，其中，