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一种定转子双永磁体激励谐波电机

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-07-07 09:51:49

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-02 09:51:55
本发明公开了一种定转子双永磁体激励谐波电机,所述电机的转子结构内置于定子结构,且所述定子结构还包括处于定子齿与转子齿之间,环形布置的调磁齿,以及设置在所述调磁齿与所述定子齿之间,将所述调磁齿与所述定子齿连成一个整体的环状的磁桥,且相邻两个所述调磁齿之间形成有用于安装定子永磁体的调磁槽,所述定子齿与定子轭之间可拆卸组装。本发明提供一种定子、转子上都装配永磁体的新型永磁电机,此种电机通过定转子双永磁体激磁来提高自身的转矩/功率密度,从而在低速大转矩电气传动系统中具有很好的应用潜力。
一种定转子双永磁体激励谐波电机,包括定子结构,所述定子结构包括定子轭(1)、定子齿(2)、定子绕组(4)、定子永磁体(5);转子结构,所述转子结构包括转子永磁体(6)、转子齿(7)和转子轭(8);其特征在于:所述转子结构内置于所述定子结构,且所述定子结构还包括处于所述定子齿(2)与所述转子齿(7)之间,环形布置的调磁齿(3),以及设置在所述调磁齿(3)与所述定子齿(2)之间,将所述调磁齿(3)与所述定子齿(2)连成一个整体的环状的磁桥(9),且相邻两个所述调磁齿(3)以及处于该两所述调磁齿(3)之间的磁桥段围成有槽口朝内的用于安装所述定子永磁体(5)的调磁槽,相邻两个所述定子齿(2)以及处于该两所述定子齿(2)之间的磁桥段围成有槽口朝外的用于绕制所述定子绕组(4)的绕组槽,所述定子齿(2)与所述定子轭(1)之间可拆卸组装。

 随着能源危机、全球暖化、环境污染等问题的日益突出,人类社会面临着严峻的挑 战。生产、交通电气化以及新能源的利用成为我们的必然选择。电机作为机电能量转换的关 键设备,其总体性能的好坏直接影响着能源利用效率。随着功率开关器件和永磁材料的发 展,永磁电机技术已在电动汽车、工业传动、风力发电等领域得到广泛的应用。相对于传统 的电励磁电机而言,以铁钕硼为主要材料的稀土永磁电机具有转矩密度大,能量转换效率 高等优点。目前,从永磁体装配的位置来看,永磁电机大体可分为两类:转子永磁型永磁电 机和定子永磁型永磁电机。其中转子永磁型永磁电机较为常见,如无刷直流电机、永磁同步 电机等。定子永磁型永磁电机包括双凸极电机、磁通切换电机等。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统,由九个研究平台,国科大深圳先进技术学院,多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究,促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

[0021] (1)本发明的定转子双永磁体激励谐波电机,所述转子结构内置于所述定子结构, 且所述定子结构还包括处于所述定子齿与所述转子齿之间,环形布置的调磁齿,以及设置 在所述调磁齿与所述定子齿之间,将所述调磁齿与所述定子齿连成一个整体的环状的磁 桥,通过所述调磁齿的设置使得不用限制定子永磁体和定子槽个数必须对应,且而能保证 绕制绕组时方便,同时所述调磁齿与所述定子齿之间通过所述磁桥进行连接,使得本发明 的定转子双永磁体激励谐波电机装配更加简单。

[0022] (2)本发明的定转子双永磁体激励谐波电机,所述定子齿与所述定子辄之间可拆 卸组装,所述定子辄的内环上成型有嵌入槽或设有嵌入块,所述定子齿的外围端部成型有 与所述嵌入槽或嵌入块匹配嵌入的嵌入块或嵌入槽,从而使得所述定子辄没有与所述定子 齿连成一个整体,可以在绕制绕组后再将所述定子嵌套到所述定子齿上,绕制绕组方便。

[0023] (3)本发明的定转子双永磁体激励谐波电机,相邻两个调磁齿之间形成的调磁槽 有用于安装所述定子永磁体,相邻的两所述转子齿之间形成的转子槽中安装所述转子永磁 体,从而使得本发明的定转子双永磁体激励谐波电机的所述定子结构和所述转子结构上都 有安装有永磁体,并且内置于两槽中朝一个方向充磁,且可以通过调节所述调磁齿的数量, 产生不同极对数的磁场谐波。

[0024] (4)本发明的定转子双永磁体激励谐波电机,采用低速谐波来实现机电能量转换, 因而直接提供较低的机械转速,其定转子上总共有两套永磁体充分保证永磁体产生磁场与 电枢绕组耦合,其转矩密度也将超过现有的转子永磁型永磁电机或定子永磁型永磁电机, 从而提供更大的电磁转矩,同时所述定转子双永磁体激励谐波电机只有一个旋转的部分且 定转子各部分都是模块化结构,减小了产品体积,加工简单,绕线更为方便。

技术合作

本实施案例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所 属领域的技术人员来说,根据式子Pw = Ps-Pr,调整Ps,Pr可以将该电机设计成内转子型谐波 电机;根据式子Pw = Pr-Ps,调整Ps,Pr可以将该电机设计成外转子型谐波电机。根据绕组连接 方式的不同及工作状态的不同又可衍生出许多种该电机,正如前面所述本发明设计比较灵 活,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有 的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护 范围之中。