[发明专利]一种双电枢交替极无轴承磁通反向电机

权利要求书

1.一种双电枢交替极无轴承磁通反向电机，其特征在于：包括定子和转子，所述定子上设有转矩绕组与悬浮力绕组，用于减少绕组耦合，外定子与转子间的气隙为主气隙，内气隙为辅助气隙，定子和转子采用定子永磁型电机的双凸极结构，转子既无绕组也无永磁体。

2.根据权利要求1所述的一种双电枢交替极无轴承磁通反向电机，其特征在于：所述悬浮力绕组采用集中式绕组的连接方式，用于产生径向悬浮力，每相悬浮力绕组由相对位置的两个绕组线圈串联而成；所述转矩绕组的每相都有四个绕组线圈串联而成，用于产生转矩。

3.根据权利要求1所述的一种双电枢交替极无轴承磁通反向电机，其特征在于：电机的气隙磁场由永磁磁场和定子电枢磁场组成，是在交替极磁通反向电机原有一套转矩绕组的基础上多加一套悬浮力绕组而产生额外的径向悬浮力，定转子及永磁体结构完全一样，该电机的功率尺寸方程参考传统的交替极磁通反向电机。

4.根据权利要求3所述的一种双电枢交替极无轴承磁通反向电机，其特征在于：所述的功率尺寸方程的推导过程如下：

不考虑电阻条件下，电机的电磁功率为：

式(1)中：m为相数，此处m＝3，E_m为相空载感应电动势幅值，I_m为相电流幅值，表示内功率因数；

双电枢交替极无轴承磁通反向电机的相永磁磁链表示为两部分磁通量之和；

式(2)中：k_r为相绕组系数，B_pm为气隙磁密基波幅值，B_hm为气隙磁密有效谐波幅值，Ls为电机轴向长度，D_ag为气隙直径，G_r为传动比，P_r为永磁体极对数，θ_r为转子位置机械角度；

根据式(2)计算得相空载感应电动势幅值为：

E_m＝N·K_vw·L_s·D_ag·(B_pm+G_rB_hm)·ω_r (3)

由此得相电流幅值为：

式中：A_s为气隙电负荷，N为匝数，将式(3)和(4)带入式(1)得到电机的电磁功率尺寸方程表达式为：