一种同步电机双层转子结构.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CN109980876A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910274227.8(22)申请日2019.04.08(71)申请人四川大学地址610065四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人魏文龙袁靖唐斯琪姚进刘伟熊志强(51)Int.Cl.H02K16/04(2006.01)H02K1/27(2006.01)H02K1/32(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种同步电机双层转子结构(57)摘要本发明涉及一种同步电机双层转子结构，包括内定子、外定子、双层转子，所述双层转子包括内层永磁体、外层永磁体、隔磁材料、楔形导磁结构。双层转子安装在内定子与外定子之间，其内外层永磁体之间为隔磁材料，且内层永磁体和外层永磁体均采用Halbach阵列，所述双层转子的两相邻外层永磁体之间设置有楔形导磁结构，所述双层转子的两相邻内层永磁体之间留有空隙。所述双层转子的内外层均采用Halbach永磁体阵列，使永磁体形成的磁通密度向气隙一侧集中，从而提高电机的输出扭矩。外层永磁体之间设置的楔形导磁结构可促使永磁体磁感线在外气隙形成环路，使其最大程度地通过外气隙，提高磁利用率。内层相邻两永磁体之间留出的空隙可改善永磁体的散热条件。CN109980876ACN109980876A权利要求书1/1页1.一种同步电机双层转子结构，其特征在于，包括内定子（12）、外定子（1）、双层转子，所述双层转子包括内层永磁体（8）、外层永磁体（3）、隔磁材料（4）、楔形导磁结构（16），双层转子安装在内定子（12）与外定子（1）之间，双层转子的内层永磁体（8）和外层永磁体（3）均采用Halbach永磁体阵列安装，内外层永磁体之间为隔磁区（4），且在双层转子的端部加装有紧箍环（6），所述双层转子的两个相邻外层永磁体（17）之间安装有楔形导磁结构（16），所述双层转子的两个相邻内层永磁体（8）之间留有空隙（20），所述内定子（12）通过轴承（10）安装在扭矩输出轴（22）上。2.根据权利要求1所述的同步电机双层转子结构，其特征在于，所述的楔形导磁结构（16）与空气接触的面可以为平面、弧面或一般性的曲面。3.根据权利要求1所述的同步电机双层转子结构，其特征在于，所述的楔形导磁结构（16）在距电机两端面15mm之内的轴向范围内均不高出外层永磁体（3）。4.根据权利要求1所述的同步电机双层转子结构，其特征在于，所述的楔形导磁结构（16）高出外层永磁体（3）的最大高度为外气隙（2）厚度的一半。5.根据权利要求1所述的同步电机双层转子结构，其特征在于，所述的双层转子的内层永磁体（8）之间留出的空隙（20）为扇形、环形等可使空气与内层永磁体（8）之间具有更大接触面积的形状。2CN109980876A说明书1/3页一种同步电机双层转子结构技术领域[0001]本发明涉及一种电机，特别是一种同步电机双层转子结构。背景技术[0002]随着电动汽车的飞速发展，人们对电机功率密度的要求也越来越高。在不增加电机体积和质量的前提下，如何提高电机的输出功率正日益受到人们的关注，传统电机结构往往不能满足要求，双层转子同步电机能够在质量变化不大的情况下，大幅提高电机的输出扭矩进而提高电机的输出功率，越来越受到电机厂商和研究人员的重视。[0003]现有技术方案中，双转子电机一般将永磁体表贴在转子铁心上或内嵌在转子铁心里，在考虑了永磁体充磁方向、永磁体安装角度之间的配合这两个问题的基础上，并未在相邻永磁体之间布置导磁结构来进一步改善永磁体产生的磁感线形状，也没有在相邻永磁体间留出空隙以加强永磁体的散热。这就导致永磁体的磁路利用率低，输出扭矩不大，进而限制了电机输出功率。[0004]因此，需要设计一种改善结构，使永磁体形成的磁路得以充分利用，还要改善永磁体的散热能力。发明内容[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种同步电机双层转子结构，以解决现有技术中永磁体磁路利用率低、永磁体散热能力较差的问题。[0006]本发明提供了一种同步电机双层转子结构，其特征在于，包括内定子（12）、外定子（1）、双层转子。所述双层转子包括内层永磁体（8）、外层永磁体（3）、隔磁材料（4）、楔形导磁结构（16）。双层转子安装在内定子（12）与外定子（1）之间，双层转子的内层永磁体（8）和外层永磁体（3）的均采用Halbach永磁体阵列安装，内外层永磁体之间为隔磁区（4），且在双层转子的端部加装有紧箍环（6）。所述双层转子的两个相邻外层永磁体（17）之间安装有楔形导磁结构（16），所述双层转子的两个相邻内层永磁体（8）之间留有空隙（20），所述内定子（12）通过轴承（10）安装在扭矩输出轴（22）上