[发明专利]Halbach阵列式永磁直流无刷电机

摘要

本发明公开了一种Halbach阵列式永磁直流无刷电机，包括壳体、定子、转子以及换向电路,转子包括转盘体和呈Halbach环形阵列的4n个永磁块，定子包括用于构建Halbach阵列的磁轭和4n组线圈；换向电路与线圈连接，径向充磁的永磁块与正对其的线圈磁向同向时，线圈的电流方向换向；该电机的转子永磁块和定子线圈均采用Halbach阵列，线圈在做功极面产生的电磁场大于传统结构线圈，磁能利用率显著提高，永磁环和感应磁环之间的磁场强度大幅度提升，相比现有电机，相同体积下具有更大扭矩和功率密度，相同输出功率下具有更小体积和重量；且其还具有结构简单、高效节能、散热性好、故障率低的优点，属于新型的无刷电机。

主权项

一种Halbach阵列式永磁直流无刷电机，其特征在于：包括壳体、固定于壳体内的定子、与壳体轴承连接的转子以及换向电路；其中，转子包括圆环状的转盘体和4n个沿圆周方向紧密排列并镶嵌于转盘体上的瓦片形永磁块，n为整数，并大于等于1，永磁块包括径向充磁永磁块和切向充磁永磁块，径向充磁的永磁块和切向充磁的永磁块依次交替设置并呈Halbach阵列；其中，定子包括用于构建Halbach阵列的环形的磁轭和缠绕于磁轭上的4n组线圈，磁轭上环向阵列有2n个第一线圈安装区和2n个第二线圈安装区，第一线圈安装区和第一线圈安装区依次交替设置，第一线圈安装区沿径向方向设置有第一铁芯，第二线圈安装区沿切向方向设置有第二铁芯，线圈缠绕于所述第一铁芯和第二铁芯上，通电状态下，所述4n组线圈在环形的磁轭上呈Halbach列分布；换向电路与所述4n组线圈分别电性连接，任意径向充磁的永磁块和与其正对的通电状态的线圈的充磁方向的磁向均为同向时，换向电路输入线圈的电流方向发生换向。