[发明专利]磁齿轮复合电机

说明书

本发明提供一种磁齿轮复合电机，包括调磁组件套装在转子组件的外侧，定子组件套装在调磁组件的外侧，转子组件包括转子铁芯和转子永磁体，转子永磁体设置在转子铁芯上，转子铁芯上构造有沿其轴向延伸的多个凹槽组，各凹槽组沿着转子铁芯的周向间隔设置，至少部分凹槽组内填充有第一填充物，第一填充物的材质为导电不导磁材料。根据本发明，通过在沿转子铁芯的轴向上构造凹槽组，并至少在部分凹槽组内填充第一填充物，第一填充物的材质为导电不导磁材料，当定子组件的绕组通电后，转子铁芯内的第一填充物产生感应电流回路，使得转子组件在电磁感应下转动，实现磁齿轮复合电机的自启动且快速达到稳定转速，无需复杂的控制器。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种磁齿轮复合电机。

背景技术

磁齿轮作为一种新型的依靠磁场耦合传递转矩的非接触式齿轮结构，具有低噪声、高效率、便于维护及高可靠性等优点。将同轴磁齿轮与永磁同步电机结合，复用内转子，得到一种低速大力矩电机，可以实现双转子转动，具有一定的变速比，完成转矩传递，是一种适用于低速大转矩直驱应用场合的新型电机。然而，现有的低速大力矩电机一般需要复杂的控制器来启动和调速，转矩波动较大，转矩密度和效率较低。

发明内容

因此，本发明提供一种磁齿轮复合电机，能够解决现有的低速大力矩电机需要复杂的控制器来启动和调速的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种磁齿轮复合电机，包括：转子组件、调磁组件和定子组件，所述调磁组件套装在所述转子组件的外侧，所述定子组件套装在所述调磁组件的外侧，所述转子组件包括转子铁芯和转子永磁体，所述转子永磁体设置在所述转子铁芯上，所述转子铁芯上构造有沿其轴向延伸的多个凹槽组，各所述凹槽组沿着所述转子铁芯的周向间隔设置，至少部分所述凹槽组内填充有第一填充物，所述第一填充物的材质为导电不导磁材料。

在一些实施方式中，所述第一填充物处于所述转子铁芯之外的部分短路连接。

在一些实施方式中，所述凹槽组包括第一填充槽，所述第一填充槽靠近所述转子铁芯的外圆周面，所述第一填充槽内至少设置一个磁桥，各所述磁桥将所述第一填充槽分隔为若干个独立空间，各所述独立空间内均填充所述第一填充物。

在一些实施方式中，所述凹槽组还包括第二填充槽，沿所述转子铁芯的圆周方向上，所述第一填充槽的两侧均分布有所述第二填充槽，两个所述第二填充槽内均填充所述第一填充物。

在一些实施方式中，所述凹槽组还包括磁障槽，沿所述转子铁芯的径向，所述磁障槽处于所述第一填充槽的内侧，沿所述转子铁芯的圆周方向，两个所述第二填充槽处于所述磁障槽的两侧，所述磁障槽内填充所述第一填充物。

在一些实施方式中，所述转子永磁体设置在所述转子铁芯的外圆周面上，所述磁障槽与所述第二填充槽连通。

在一些实施方式中，所述凹槽组还包括磁障槽，沿所述转子铁芯的径向，所述磁障槽处于所述第一填充槽的内侧，沿所述转子铁芯的圆周方向，两个所述第二填充槽处于所述磁障槽的两侧，所述转子永磁体装配在所述磁障槽内，所述磁障槽与所述第二填充槽不连通。

在一些实施方式中，所述调磁组件包括调磁体，所述调磁体套装在所述转子组件的外侧。

在一些实施方式中，所述调磁体上构造有多个容纳槽，多个所述容纳槽沿着所述调磁体的周向间隔设置，所述容纳槽内填充有第二填充物，所述第二填充物用于增强所述调磁体的强度。

在一些实施方式中，相邻两个所述容纳槽之间形成调磁齿，所述调磁齿的数量为N；所述定子组件包括定子铁芯和定子永磁体，所述定子铁芯套装在所述调磁组件的外侧，所述定子永磁体的数量为偶数个，各所述定子永磁体沿所述定子铁芯的内周壁间隔分布，不同磁极的所述定子永磁体交替排列，所述定子永磁体的极对数为N1；所述转子永磁体具有偶数个，各所述转子永磁体沿所述转子铁芯的周向间隔分布，所述转子永磁体的极对数为N2，N＝N1+N2。