[发明专利]横向磁通式无刷馈电双转子电机

摘要

横向磁通式无刷馈电双转子电机，属于永磁电机的技术领域，本发明为了解决传统电机只能实现单一速度的单轴输出，而目前采用的双速双轴结构需要电刷、滑环等部件，导致运行效率下降、可靠性降低和需要经常对电刷等部件进行维护的问题，本发明包括端盖、壳体、定子、永磁转子和永磁转子输出轴，它还包括横向磁通转子和横向磁通转子输出轴；通过不同频率的电源对定子供电；整个定子形成m对极性交替变化的环形磁极，环形磁极磁场通过横向磁通转子进行调制，根据同极相斥、异极相吸的原理，横向磁通转子和永磁转子之间产生相对旋转，这样就形成了横向磁通转子和永磁转子之间的转速差，适用于需要在不同转速的两个机械转轴同时工作的工业技术中。

主权项

横向磁通式无刷馈电双转子电机，它包括端盖(3)、壳体(4)、定子(5)、永磁转子(1)和永磁转子输出轴(7)，其特征在于，它还包括横向磁通转子(6)和横向磁通转子输出轴(2)；壳体(4)的两端设置有端盖(3)，定子(5)固定在壳体(4)的内侧壁上，永磁转子(1)固定在永磁转子输出轴(7)上，横向磁通转子(6)位于定子(5)与永磁转子(1)之间，所述横向磁通转子(6)固定在横向磁通转子输出轴(2)上，并且所述横向磁通转子(6)通过轴承与永磁转子输出轴(7)转动连接；横向磁通转子(6)和定子(5)之间有气隙，所述气隙宽度为L1；所述横向磁通转子(6)与永磁转子(1)之间有气隙，所述气隙宽度为L2；定子(5)由m个结构相同的相单元沿轴向紧密排列组成；每个相单元均由定子铁心(5‑1)和定子绕组(5‑2)构成；每个定子铁心(5‑1)的截面为“凹”字形，“凹”字形的开口面向横向磁通转子(6)，定子绕组(5‑2)嵌在所述“凹”字形的开口中；横向磁通转子(6)由支撑部分(6‑1)和m个横向磁通单元(6‑2)组成，每个横向磁通单元(6‑2)含有n对横向磁通转子齿(6‑2‑1)，所有横向磁通转子齿(6‑2‑1)固定在支撑部分(6‑1)上；m个横向磁通单元(6‑2)沿轴向均匀排列，且每个横向磁通单元(6‑2)分别与一个定子(5)的相单元相对应，每个横向磁通单元(6‑2)的n对横向磁通转子齿(6‑2‑1)分成平行的左右两列，每列横向磁通转子齿(6‑2‑1)沿圆周均匀分布组成圆环状；同列中相邻两个横向磁通转子齿(6‑2‑1)之间的间距为d，两列中位置相对应的两个横向磁通转子齿(6‑2‑1)位于横向磁通转子(6)的同一条母线上，并组成横向磁通转子(6)的一对极；每个横向磁通单元(6‑2)中的两列横向磁通转子齿(6‑2‑1)沿圆周组成的两个圆环与位置相对应的定子铁心(5‑1)的“凹”字形开口的两侧凸出部分分别对齐；相邻横向磁通单元(6‑2)沿圆周方向错开1/m倍的同列相邻两个横向磁通转子齿(6‑2‑1)间距d所占的空间角度；永磁转子(1)由永磁转子铁心(1‑1)和m个永磁体单元(1‑2)构成，永磁转子铁心(1‑1)的外圆周表面设置有m个永磁体单元(1‑2)，m个永磁体单元(1‑2)沿轴向均匀分布，且每个永磁体单元(1‑2)与一个横向磁通单元(6‑2)相对应，每个永磁体单元(1‑2)设置有m个转子铁心(1‑2‑1)和2n对永磁体(1‑2‑2)，所述2n对永磁体(1‑2‑2)分成平行的左右两列，每列中的永磁体(1‑2‑2)沿圆周均匀分布组成圆环状；两列中位置相对应的永磁体(1‑2‑2)位于永磁转子(1)的同一条母线上，并组成永磁转子(1)的一对极；每个永磁体单元(1‑2)中的两列永磁体(1‑2‑2)沿圆周组成的两 个圆环与位置相对应的横向磁通单元(6‑2)中的两列横向磁通转子齿(6‑2‑1)沿圆周组成的两个圆环分别对齐，永磁体(1‑2‑2)顶面与横向磁通转子齿(6‑2‑1)底面的形状、尺寸均相同；所述永磁体(1‑2‑2)沿径向充磁，并且每对极中的两块永磁体(1‑2‑2)的充磁方向相反，同列相邻两块永磁体(1‑2‑2)的充磁方向也相反；永磁体(1‑2‑2)嵌入转子铁心(1‑2‑1)的外表面中或固定在转子铁心(1‑2‑1)的外表面上；同列相邻两个永磁体(1‑2‑2)的间距所占空间角度，为横向磁通转子(6)中同列相邻两个横向磁通转子齿(6‑2‑1)间距d所占空间角度的一半；所述m和n均为大于0的整数。