[发明专利]一种转子永磁双凸极电机

说明书

本发明公开了一种转子永磁双凸极电机，包括定子、转子和转轴；其中，定子包括定子齿、定子轭部、定子辅助齿、定子绕组；所述转子包括转子齿、转子轭部及永磁体。定子辅助齿位于两相邻的定子齿之间，定子辅助齿齿高小于定子齿齿高，定子辅助齿通过定子轭部与定子齿相连。转子齿之间嵌入切向永磁材料，可以通过改变转子齿的形状来改善气隙磁密波形。转子齿间低密度填充物可以降低电机运行时的风阻损耗。将永磁体从定子转移到转子侧，能够通过转子齿的优化改善气隙磁通密度波形，提高电机性能；在定子齿间增加定子辅助齿，增强电机绕组散热能力；在相邻的转子齿间降风阻填充物，降低了电机温升，提升了电机转矩特性以及电机效率。

技术领域

本发明属于电机领域，更具体地，涉及一种转子永磁双凸极电机。

背景技术

在最近的20多年中，双凸极电机在磁路结构设计、电磁性能分析以及控制技术等方面都得到了迅猛的发展，使之在航空航天、电动汽车、风力发电等特殊领域率先得以应用。双凸极电机与开关磁阻电机结构类似，与传统的永磁同步电机相比，同样的输出功率所需的永磁体大大减少，双凸极电机转子上无绕组，结构简单坚固，无铜耗，能进行高速高效运行；与开关磁阻电机相比，其双边励磁均能输出功率的特点，使得其具有较高的功率密度和输出转矩。然而，目前普遍存在的定子永磁双凸极电机存在定子漏磁情况，导致永磁体利用率降低，电机成本增加。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种转子永磁双凸极电机，由此解决现有的定子永磁双凸极电机存在定子漏磁的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种转子永磁双凸极电机，包括：定子、转子和转轴；其中，定子和转子均为凸极结构，转子固定在转轴上，定子在转子外部；

所述定子包括定子齿、定子轭部、定子辅助齿、定子绕组；

所述定子齿沿圆周方向均匀分布于定子轭部，定子齿与定子轭部之间形成定子槽；所述定子辅助齿沿圆周方向均匀分布于定子轭部，并将定子槽分为左、右两槽，所述左、右两槽放置有绕组；

所述转子包括转子齿、转子轭部及永磁体；

所述转子齿沿圆周方向均匀分布于转轴外侧；任意两相邻转子齿之间、靠近转轴侧放置有永磁体，所述永磁体均匀分布于转子轭部。

优选地，所述定子辅助齿的形状为矩形、三角形或梯形中的任一种。

优选地，所述定子辅助齿的长度小于或等于定子齿长度的2/3。

优选地，所述永磁体的排布方式为切向式、径向式、V形或W形中的任一种。

优选地，当所述定子齿数量为6、转子齿数量为4，且永磁体的排布方式为切向式时，永磁体数量为4。

优选地，所述定子齿数量与转子齿数量满足双凸极电机的设计规律；定子齿顶弧长小于或等于转子齿顶弧长。

优选地，所述任意两相邻转子齿之间填充有填充物，所述填充物靠近气隙侧的弧形与转子齿的齿顶平滑过渡。

优选地，所述永磁体两端的隔磁桥宽度h₁和h₂的范围均为1～2mm。

优选地，所述转子齿间填充物的密度小于所述转子齿的密度。

优选地，所述转子齿间填充物为橡胶或塑料。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：