一种轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111541319A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010364025.5(22)申请日2020.04.30(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人耿伟伟张卓然侯继宁王晶(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人薛云燕(51)Int.Cl.H02K1/22(2006.01)H02K1/27(2006.01)H02K16/02(2006.01)H02K1/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机(57)摘要本发明公开了一种轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机，包括定子铁心、电枢绕组、励磁绕组、定子支座、永磁体、导磁极、转子支架、转子导磁背轭、环形导磁体、空心半轴套管、外转子机壳、外转子端盖、轴承和旋转变压器。定子盘位于两个转子盘中间，定子铁心两面的槽内嵌绕电枢绕组，安装在定子支座上，定子支座与空心半轴套管连接，空心半轴套管后端安装旋转变压器；转子盘中永磁体和导磁极交替安装在转子支架上，两个转子支架在空心半轴套管上对称安装；定子铁心外圈安装励磁绕组，转子导磁背轭的外圈设置有环形导磁体，与外转子机壳和外转子端盖连接形成外转子结构。本发明提高了轮毂电机的转矩密度和励磁调节能力，且提高了轮毂电机的安全性。CN111541319ACN111541319A权利要求书1/2页1.一种轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机，其特征在于，包括定子盘、转子盘(2)、空心半轴套管(6)、外转子机壳(10)、外转子端盖(11)、轴承(8)和旋转变压器(9)，其中定子盘包括定子铁心(1)、电枢绕组(3)、励磁绕组(4)和定子支座(5)，转子盘(2)包括永磁体(2-1)、导磁极(2-2)、转子支架(2-3)、转子导磁背轭(2-4)和环形导磁体(7)；所述定子盘位于两个转子盘(2)中间，定子铁心(1)两面的槽内嵌绕电枢绕组(3)，电枢绕组(3)的跨距根据定子铁心(1)的开槽数匹配得到；嵌绕好电枢绕组(3)的定子铁心(1)安装在定子支座(5)上，定子支座(5)与空心半轴套管(6)连接；所述定子铁心(1)两侧为转子盘(2)，转子盘(2)转子极数与定子铁心(1)的开槽数匹配；所述永磁体(2-1)和导磁极(2-2)交替安装在转子支架(2-3)上，两个转子支架(2-3)在空心半轴套管(6)上对称安装，使在轴向方向上永磁体(2-1)对应永磁体(2-1)，导磁极(2-2)对应导磁极(2-2)；两个转子盘(2)上的转子导磁背轭(2-4)的外圈设置有环形导磁体(7)，所述转子导磁背轭(2-4)和环形导磁体(7)连接形成倒U形外结构，其与外转子机壳(10)连接安装并与外转子端盖(11)连接形成一个外转子结构；所述转子倒U形结构内安装有励磁绕组(4)，励磁绕组(4)环绕在定子铁心(1)外圈；所述转子导磁背轭(2-4)、永磁体(2-1)和导磁极(2-2)采用转子支架(2-3)支撑，然后通过轴承(8)连接在空心半轴套管(6)上形成外转子旋转部分；所述空心半轴套管(6)后端安装有旋转变压器(9)，用于识别转子位置信息。2.根据权利要求1所述的轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机，其特征在于，所述定子铁心(1)为环形结构，由硅钢片卷绕而成或由软磁合金材料压制而成；在定子铁心(1)的两个轴向端面开设有多个径向槽，各径向槽结构相同且在圆周上均匀分布，中间保留定子轭用于结构固定和连接；两个轴向端面开设有径向槽嵌绕电枢绕组(3)，用于实现同相位的串联和同相位的并联。3.根据权利要求1所述的轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机，其特征在于，所述转子导磁背轭(2-4)和环形导磁体(7)连接形成倒U形外结构；所述转子导磁背轭(2-4)由软磁合金材料压制而成，用于实现径向方向轴向方向和圆周方向的导磁能力；所述环形导磁体(7)由硅钢片卷绕而成或由软磁合金材料压制。4.根据权利要求1所述的轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机，其特征在于，所述导磁极(2-2)由硅钢片叠压而成或由软磁合金材料压制；所述两个转子导磁背轭(2-4)在空心半轴套管(6)上对称安装在定子铁心(1)两侧；所述两个转子导磁背轭(2-4)的内侧的永磁体(2-1)和导磁极(2-2)在轴向方向对称安装，两个永磁体(2-1)充磁方向相同，永磁体(2-1)和导磁极(2-2)的内外圆弧半径与定子铁心内外圆半径相同。5.根据权利要求1所述的轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机，其特征在于，所述转子导磁背轭(2-4)外径大于所述定子铁心(1)外径。6.根据权利要求1所述的轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机，其特征在于，所述转子支架(2-3