外转子磁通切换双凸极电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102055255A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102055255A(43)申请公布日2011.05.11(21)申请号201010582516.3(22)申请日2010.12.10(71)申请人上海电机学院地址200240上海市闵行区江川路690号(72)发明人袁龙生赵朝会(74)专利代理机构上海翼胜专利商标事务所(普通合伙)31218代理人刁文魁翟羽(51)Int.Cl.H02K1/17(2006.01)H02K1/14(2006.01)H02K1/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称外转子磁通切换双凸极电机(57)摘要本发明提供一种外转子磁通切换双凸极电机，包括定子、转子、定转子间气隙及转轴；所述定子包括：环绕转轴设置的非导磁衬套、环绕非导磁衬套设置的定子铁芯，所述定子铁芯由定子铁芯组件组成、定子铁芯组件之间设置有切向充磁永磁体，永磁体N、S极交替排列；转子设置在定子外，所述定子铁芯和转子铁芯铁芯均为凸极齿槽结构，定子铁芯槽中嵌放有集中式电枢绕组，转子铁芯无绕组。本发明采用外转子结构、气隙磁密较大、功率密度较高，既可以做发电机又可用于电动运行，提高了电机在不稳定负载下的效率和输出功率，适合于风力发电和汽车的轮毂等领域。CN1025ACCNN110205525502055262A权利要求书1/1页1.一种外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，包括定子、转子、定转子间气隙及转轴；所述定子包括：环绕转轴设置的非导磁衬套、环绕非导磁衬套设置的定子铁芯，所述定子铁芯由定子铁芯组件组成、定子铁芯组件之间设置有切向充磁永磁体，永磁体N、S极交替排列；转子设置在定子外，所述定子铁芯和转子铁芯铁芯均为凸极齿槽结构，定子铁芯槽中嵌放有集中式电枢绕组，转子铁芯无绕组。2.根据权利要求1所述的外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，为三相电机或多相电机，定子齿数Ns和转子齿数Nr满足：其中m为电机的相数，n为自然数，定子极数为偶数。3.根据权利要求1所述的外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，所述的永磁体沿圆周切向充磁，N极、S极交替排列。4.根据权利要求1所述的外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，所述的电枢齿由永磁体和紧贴在永磁体两侧的定子铁芯组件的边构成，电枢齿上缠绕集中式电枢绕组。5.根据权利要求5所述的外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，所述的非导磁衬套与定子铁芯组件及永磁体接触。6.根据权利要求2所述的外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，所述定子齿数与定子铁芯组件数相同。7.根据权利要求1所述的外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，电机定子齿部可以采用极靴结构也可以不采用极靴结构。8.根据权利要求1所述的外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，所述的定子铁芯组件根据定子槽空间大小或呈U型或呈V型。9.根据权利要求1所述的外转子磁通切换双凸极电机，其特征在于，所述的非导磁衬套采用非磁性材料。10.根据权利要求1所述的外转子磁通切双凸极电机，其特征在于，适合永磁无刷电机的控制方式。2CCNN110205525502055262A说明书1/3页外转子磁通切换双凸极电机技术领域[0001]本发明涉及一种双凸极电机，特别是涉及一种外转子磁通切换双凸极电机。背景技术[0002]磁通切换双凸极电机最早是在1955年由学者Rauch和Johnson提出的，其结构如图1所示，在其后的很长一段时间内这种电机被研究的很少。随着永磁材料的发展，Hoang等学者在1997年重新将研究目光投向磁通切换双凸极电机。随后又有人提出了混合励磁磁通切换双凸极电机，如图2所示。近几年中国学者也开始对磁通切换双凸极电机进行比较系统的研究，其中研究比较多的有东南大学和浙江大学等。[0003]磁通切换双凸极电机的定、转子均为凸极结构，电机的结构性能较好，相对于传统的转子型永磁电机来说，永磁体置于定子上，不会产生不可逆退磁。磁通切换双凸极电机的转子与开关磁阻电机转子相似，既无永磁体也无绕组，机械强度高，适合高速或者超高速运行，且对环境的要求较低，适合运行于较恶劣的环境。磁通切换双凸极电机的每相永磁磁链为双极性，且磁链和反电势波形都接近正弦分布，电机出力大，转矩密度和功率密度较高。[0004]现有技术中对外转子磁通切换双凸极电机研究还没见相关报导，由于外转子电机具有转动惯量比常规电机大，且电枢铁芯直径可以做的较大，能提高在不稳定负载下电机的效率和输出功率，在某些场合外转子电机具有独特的优势，比如风力发电和汽车制造，如汽车的轮毂等领域。因此，提出漏磁少，损耗低，高功率密度的新型外转子电机成为本领域研究人员的主要任务。发明内容[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、出