Halbach外转子双凸极电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102005835A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102005835A(43)申请公布日2011.04.06(21)申请号201010582481.3(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李键项峰陈垒张迪李华平(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Halbach外转子双凸极电机(57)摘要本发明提供一种径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，包括定子、转子、定转子间气隙及转轴等；所述定子包括：环绕转轴设置的定子永磁体支架、环绕定子永磁体支架设置的永磁体，环绕永磁体设置的定子铁芯，所述永磁采用径向充磁或平行充磁方式，所述定子铁芯由定子铁芯组件组成，定子铁芯组件间具有气隙，永磁与定子铁芯组件接触且永磁体数与定子铁芯组件数相同。本发明采用径向/平行结构充磁磁体作为磁源，电机制造工艺简单、端部漏磁少，可广泛应用于风力发电和汽车的轮毂等领域。ACN102583CCNN110200583502005848A权利要求书1/1页1.一种径向结构充磁外转子双凸极电机，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：环绕转轴设置的定子永磁体支架、环绕定子永磁体支架设置的永磁体和环绕永磁体设置的定子铁芯，所述定子铁芯由定子铁芯组件组成，定子铁芯组件间具有气隙，永磁体与定子铁芯组件接触且永磁体数与定子铁芯组件数相同。2.根据权利要求1所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，定转子铁芯均为凸极齿槽式结构，定子齿上缠绕有集中式电枢绕组，转子上无绕组，定转子铁芯均可为直齿或斜齿。3.根据权利要求1所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，所述永磁体为径向充磁和平行充磁中的一种。4.根据权利要求1所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，当为三相电机满足6K/4K结构，K为整数，K=1、2、3…。5.根据权利要求1或4所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，所述永磁体的块数与定子铁芯组件数相同，定子铁芯由2K个相同的铁芯组件组成，K为整数。6.根据权利要求1所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，所述转子的转子铁芯上无绕组。7.根据权利要求5所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，所述定子铁芯或可呈直齿或可呈斜齿，所述转子铁芯或可呈直齿或可呈斜齿。8.根据权利要求1所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，所述定子永磁体支架采用导磁材料。9.根据权利要求1所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，当为三相电机或多相电机时，定子极数Ns和转子齿数Nr满足：其中m为电机的相数，K为正整数。10.根据权利要求1所述的径向结构充磁外转子双凸极电机，其特征在于，所述定子铁芯组件间气隙中可以填充有非导磁材料也可以不填充。2CCNN110200583502005848A说明书1/3页Halbach外转子双凸极电机技术领域[0001]本发明涉及电机领域，特别是涉及一种Halbach外转子双凸极电机。背景技术[0002]Halbach列是美国学者Klaus.Halbach针对永磁体结构提出的一种新颖的磁体排列方式，附图1显示Halbach列内转子永磁体的合成磁场，附图2显示Halbach列外转子永磁体的合成磁场。Halbach列应用于电机具有如下优点：①Halbach列自屏蔽效应产生的单边磁场分布不再需要转子轭(对外磁场)、定子外壳(对内磁场)采用磁性材料为其提供通路，减小了涡流损耗，降低了转动惯量，提高了快速响应性能；②Halbach列分解后切向磁场与径向磁场的相互重叠，使得气隙一侧的磁场强度大幅度提高，有效地减小了电机的体积重量，提高了电机的功率密度。[0003]双凸极永磁电机（Doublysalientpermanentmagnetmotor,简称DSPM）是随着功率电子学和微电子学的发展在上个世纪90年代出现的一种新型的交流调速系统。由双凸极电机、功率变换器、位置检测器和控制器四部分组成。主要优点是结构简单、控制灵活。按永磁体的安放位置不同，可分为定子永磁型双凸极电机和转子永磁型双凸极电机，定子永磁型又分为切向结构和径向结构。[0004]中国专利申请号为200510037634.5的公布文件提出了一种Halbach内转子双凸极电机，但是，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，从而提高了在不稳定负载下电机的效率和输出