一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机.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CN108365778A(43)申请公布日2018.08.03(21)申请号201810158933.1(22)申请日2018.02.26(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人孙晓东金志佳陈龙杨泽斌李可罗帅(51)Int.Cl.H02N15/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机(57)摘要本发明公开一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，外定子由左定子、转矩绕组定子、右定子三部分的轭部从左至右沿轴向相接组成，左定子和右定子相对于转矩绕组定子左右对称布置，左右定子的定子齿上各绕有悬浮绕组，转矩绕组定子的定子齿上绕有转矩绕组；左定子的定子齿和转矩绕组定子的定子齿之间的轭部正中间处嵌有左永磁环，右定子的定子齿和转矩绕组定子的定子齿之间的轭部正中间处嵌有右永磁环，悬浮转子的正中间外固定套有隔磁铝套，隔磁铝套外同轴固定套有转矩转子铁芯，转矩转子铁芯外表面沿圆周方向均匀分布四块圆弧形的转矩转子永磁体；将悬浮绕组与转矩绕组分离，通过左右两定子产生的径向力直接调节飞轮电池转轴的横摆运动。CN108365778ACN108365778A权利要求书1/1页1.一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，外定子（1）同轴且有间隙地套在悬浮转子（7）外，悬浮转子（7）同轴固定套在转轴（8）外，其特征是：外定子（1）由左定子（17）、转矩绕组定子（15）、右定子（16）三部分的轭部从左至右沿轴向相接组成，左定子（17）和右定子（16）相对于转矩绕组定子（15）左右对称布置；左定子（17）、转矩绕组定子（15）和右定子（16）都沿圆周方向均匀分布相同数量的定子齿，左定子（17）的定子齿上绕有左端悬浮绕组（3），右定子（16）的定子齿上绕有右端悬浮绕组（6），转矩绕组定子（15）的定子齿上绕有转矩绕组（5）；左定子（17）的定子齿和转矩绕组定子（15）的定子齿之间的轭部正中间处嵌有左永磁环（2），右定子（1）的定子齿和转矩绕组定子（15）的定子齿之间的轭部正中间处嵌有右永磁环（4），左永磁环（2）和右永磁环（4）均沿轴向充磁且充磁方向相同；悬浮转子（7）的轴向两端为圆盘形，两端的圆盘形分别与左定子（17）和右定子（16）的定子齿在径向上相对齐，悬浮转子（7）的正中间外固定套有隔磁铝套（11），隔磁铝套（11）外同轴固定套有转矩转子铁芯（10），转矩转子铁芯（10）外表面沿圆周方向均匀分布四块圆弧形的转矩转子永磁体（9），每块转矩转子永磁体（9）的弧度为60°，每块转矩转子永磁体（9）均沿径向充磁，相邻两块转子永磁体（9）的充磁方向相反，转矩转子永磁体（9）的外径等于悬浮转子（7）的轴向两端圆盘形的外径。2.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，其特征是：当增大左端悬浮绕组（3）的电流与减小右端悬浮绕组（6）的电流时，悬浮转子（7）沿顺时针方向转动，当减小左端悬浮绕组（3）的电流与增大右端悬浮绕组（6）的电流时，悬浮转子（7）沿逆时针方向转动，能调节悬浮转子（7）沿轴向上的横摆。3.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，其特征是：隔磁铝套（11）、转矩转子铁芯（10）和转矩转子永磁体（9）的轴向长度均与转矩绕组定子（15）的定子齿的轴向长度相同，与转矩绕组定子（15）的定子齿在径向相对齐。4.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，其特征是：左定子（17）、转矩绕组定子（15）和右定子（16）的轭部的外径相等、内径相等，所有定子齿的内径均相等。5.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，其特征是：左定子（17）和右定子（16）上的定子齿轴向厚度是转矩绕组定子（15）上的定子齿轴向厚度的四分之一。6.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，其特征是：左永磁环（2）和右永磁环（4）的外径与外定子（1）的外径相同，内径等于外定子（1）的轭部内径。7.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，其特征是：左端悬浮绕组（3）和右端悬浮绕组（6）均为两级两相绕组，能单独通电，转矩绕组（5）为三相四极绕组。8.根据权利要求1所述的一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机，其特征是：悬浮转子（7）两端圆盘形的轴向宽度与左定子（17）和右定子（16）的定子齿的轴向长度相等。2CN108365778A说明书1/3页一种飞轮电池用四自由度无轴承永磁电机技术领域[0001]本发明涉及无轴承电机和磁悬浮技术领域，是一种主要适用于高速和空间紧凑的电动车飞轮电池的无轴承永磁电机。背景技术[0002]传统飞轮