[发明专利]一种外转子永磁感应电动机及工作方法

权利要求书

1.一种外转子永磁感应电动机，其特征是：包括主轴（1），所述主轴的外侧依次设置有定子（2）、第一转子（3）和第二转子（4）；

所述主轴（1）固定安装在主轴固定支架（17）上；

所述定子（2）和第一转子（3）之间设置有第一气隙（5），所述第一转子（3）和第二转子（4）之间设置有第二气隙（6）；

所述定子（2）包括定子铁心，所述定子铁心上设置有定子绕组（7），所述定子绕组（7）为三相对称交流绕组；

所述第一转子（3）包括第一转子支架（8），所述第一转子支架（8）上设置有第一转子铁心，所述第一转子支架（8）在靠近第一气隙（5）的一侧安装有第一转子起动绕组（9），所述第一转子起动绕组（9）为鼠笼式结构，所述第一转子支架（8）在靠近第二气隙（6）的一侧安装有永磁体（10），所述永磁体（10）为圆周交错均匀布设的N、S极永磁体，所述第一转子支架（8）与主轴（1）可转动连接；

所述第二转子（4）包括第二转子支架（14），所述第二转子支架（14）两端与主轴（1）可转动连接，所述第二转子支架（14）上安装有第二转子铁心，所述第二转子铁心上设置有第二转子绕组（12），所述第二转子绕组（12）为绕线式结构，所述第二转子支架（14）外部设置有第二转子卷筒（15）；

所述第一转子（3）和定子（2）构成异步起动永磁同步电动机，所述第二转子（4）和定子（2）构成绕线式感应电动机；

所述定子（2）、第一转子（3）、第二转子（4）轴线重合设置；

所述第一转子（3）永磁体的极数与定子（2）的极数相同，所述第一转子（3）的转速与第二转子（4）的转速不相等；

所述第一转子（3）的转动方向与第二转子（4）的转动方向相同，且都与定子绕组（7）产生的旋转磁场方向一致。

2.根据权利要求1所述的外转子永磁感应电动机，其特征是：所述第一转子（3）采用导磁材料制作，所述永磁体（10）采用Halbach永磁体阵列瓦片形的充磁方式，每极由三块磁体单元组成，所述永磁体（10）采用钕铁硼材料制作。

3.根据权利要求1所述的外转子永磁感应电动机，其特征是：所述第一转子（3）的一端开口，所述第一转子支架（8）通过第一轴承（11）与主轴（1）可转动连接。

4.根据权利要求3所述的外转子永磁感应电动机，其特征是：所述第二转子支架（14）两端通过第二轴承（13）和/或第三轴承（16）与主轴（1）可转动连接。

5.一种应用权利要求1-4任一权利要求的外转子永磁感应电动机的工作方法，其特征是：所述定子绕组（7）通入三相交流电，在电动机内部产生三相旋转磁场，所述第一转子起动绕组（9）中感应出电动势，在第一转子起动绕组（9）中产生感应电流，感应电流在变化的磁场中受到电磁力的作用，产生第一转子（3）电磁转矩，所述第一转子（3）在电磁转矩的作用下转动起来；由于第一转子（3）中安装有与定子（2）极数相同的永磁体（10），所以第一转子（3）异步起动，稳定运行在同步速；所述第二转子（4）在旋转磁场的作用下，所述第二转子绕组（12）中感应出电动势，在第二转子绕组（12）中产生感应电流，感应电流在变化的磁场中受到电磁力的作用，产生第二转子（4）电磁转矩，所述第二转子（4）在电磁转矩的作用下转动起来，稳定时以低于同步速的转速异步运行。