,該對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2固定在轉(zhuǎn)子支架4上;轉(zhuǎn)子支架4通過(guò)軸承14與內(nèi)定子軸13活動(dòng)連接,轉(zhuǎn)子支架固定在轉(zhuǎn)軸I上,轉(zhuǎn)軸I通過(guò)軸承2與外殼3活動(dòng)連接;轉(zhuǎn)軸I與內(nèi)定子軸13的軸心在同一中心線上;
[0026]第一 U型外定子鐵心5-1和一側(cè)的外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2徑向?qū)R,第一 U型內(nèi)定子鐵心10-1和對(duì)稱側(cè)的外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2徑向?qū)R,且軸向?qū)挾认嗟取?br>[0027]第二 U型外定子鐵心5-2和一側(cè)的外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2徑向?qū)R,第二 U型內(nèi)定子鐵心10-2和對(duì)稱側(cè)的外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2徑向?qū)R,且軸向?qū)挾认嗟取?br>[0028]第一永磁體7和第二永磁體11均沿軸向充磁,同一個(gè)中間位置H型轉(zhuǎn)子鐵心8-1兩側(cè)的第一永磁體7和第二永磁體11的充磁方向相反,周向相鄰兩塊第一永磁體7的充磁方向交替相反,周向相鄰兩塊第二永磁體11的充磁方向交替相反。
[0029]外定子鐵心5和內(nèi)定子鐵心10均由硅鋼片疊制而成。
[0030]中間位置H型轉(zhuǎn)子鐵心8-1中間的長(zhǎng)條部分可用非導(dǎo)磁材料制成。
[0031]外定子電樞繞組6和內(nèi)定子電樞繞組9采用環(huán)形繞組。嵌在定子鐵心凹槽內(nèi),該繞組沒(méi)有端部,有效地縮短了繞組的無(wú)效長(zhǎng)度。在大功率驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)中,采用雙定子繞組,在總功率不變的情況下,可以減小驅(qū)動(dòng)器電力電子開關(guān)器件的電壓或電流限值,降低系統(tǒng)成本。
[0032]本實(shí)施方式為單相電機(jī),極數(shù)為2p,本實(shí)施方式電機(jī)可做發(fā)電機(jī)使用,即當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),定子電樞繞組輸出交流電,經(jīng)整流,升壓,逆變等電路,可以直接給負(fù)載供電或者進(jìn)行微電網(wǎng)組網(wǎng)。
[0033]本實(shí)施方式轉(zhuǎn)子采用聚磁式結(jié)構(gòu)。鐵心中放置一對(duì)永磁體,且圓周方向相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心中的永磁體磁化方向相反,結(jié)合周向相鄰兩個(gè)定子鐵心左、右分別對(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)磁通切換的功能,避免相鄰傳統(tǒng)的橫向磁場(chǎng)電機(jī)兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心只能對(duì)應(yīng)一個(gè)定子鐵心的情況,提高了空間利用率,同時(shí)外定子和內(nèi)定子鐵心左、右分別對(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以同時(shí)利用轉(zhuǎn)子上的兩個(gè)相鄰永磁體,避免永磁體無(wú)效工作區(qū),減小聚磁式結(jié)構(gòu)的漏磁,提高了電機(jī)的磁通利用率。
[0034]外定子氣隙磁路與內(nèi)定子氣隙磁路串聯(lián),且主磁通所在平面與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向垂直。
[0035]定子極數(shù)和轉(zhuǎn)子極數(shù)相等,可以提高電機(jī)的空間利用率。
[0036]轉(zhuǎn)子鐵心8中的第一永磁體7和第二永磁體11采用釹鐵硼材料。
[0037]工作原理:如圖4所示,h時(shí)刻轉(zhuǎn)子聚磁式雙定子橫向磁場(chǎng)永磁同步電機(jī)的主磁通,電樞繞組不通電,圖4(a)所示為P極下,外定子鐵心5-1與轉(zhuǎn)子鐵心8左對(duì)齊,即與左側(cè)轉(zhuǎn)子鐵心8-2對(duì)齊,內(nèi)定子鐵心10-1與轉(zhuǎn)子鐵心8右對(duì)齊,即與右側(cè)轉(zhuǎn)子鐵心8-2對(duì)齊,圖4(b)所示為Ρ+1極下,外定子鐵心5-2與轉(zhuǎn)子鐵心8右對(duì)齊,即與右側(cè)轉(zhuǎn)子鐵心8-2對(duì)齊,內(nèi)定子鐵心10-2與轉(zhuǎn)子鐵心8左對(duì)齊,即與左側(cè)轉(zhuǎn)子鐵心8-2對(duì)齊,同一極下外定子與內(nèi)定子磁路串聯(lián),不同極下轉(zhuǎn)子單元永磁體產(chǎn)生的穿過(guò)定子鐵心的磁通方向相同,外定子繞組6和內(nèi)定子繞組9的磁通方向也相同;當(dāng)轉(zhuǎn)子處于和h時(shí)刻位置相差180度電角度的位置二時(shí),即^時(shí)刻位置,如圖5所示,外定子鐵心5和內(nèi)定子鐵心10與轉(zhuǎn)子鐵心8的對(duì)齊方向與h時(shí)刻正好相反,磁通方向切換為另一個(gè)方向。同時(shí),磁通方向所在平面與運(yùn)動(dòng)方向垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),定子電樞繞組中交鏈的磁通的幅值和方向呈周期性改變,從而感應(yīng)出電勢(shì),實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。
[0038]當(dāng)定子電樞繞組通入合適的電流,即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過(guò)改變電樞繞組供電電流的頻率和幅值,就可以控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。
[0039]由圖4和5可知,任何時(shí)刻每個(gè)單元的兩個(gè)永磁體均處于工作狀態(tài),外定子氣隙磁路與內(nèi)定子氣隙磁路串聯(lián),可以有效減小永磁體漏磁,從而提高電機(jī)的功率因數(shù)和功率密度。
[0040]【具體實(shí)施方式】二:下面結(jié)合圖1至圖5說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述轉(zhuǎn)子聚磁式雙定子橫向磁場(chǎng)永磁同步電機(jī),它包括三相定子、三相轉(zhuǎn)子、外殼3和三個(gè)轉(zhuǎn)子支架4,每相定子包括外定子和內(nèi)定子,每相轉(zhuǎn)子位于該相外定子和該相內(nèi)定子之間,且固定在一個(gè)轉(zhuǎn)子支架4上;外定子與轉(zhuǎn)子之間形成第一工作氣隙,內(nèi)定子與轉(zhuǎn)子之間形成第二工作氣隙;三相定子沿軸向并列排列;
[0041]外定子包括外定子鐵心5和外定子電樞繞組6,外定子鐵心5包括P個(gè)第一 U型外定子鐵心5-1和P個(gè)第二 U型外定子鐵心5-2,P個(gè)第一 U型外定子鐵心5-1和p個(gè)第二U型外定子鐵心5-2沿圓周方向交替均布在外殼3的內(nèi)圓表面,且第一 U型外定子鐵心5-1和第二 U型外定子鐵心5-2在軸向錯(cuò)開距離d ;外定子電樞繞組6設(shè)置在P個(gè)第一 U型外定子鐵心5-1和P個(gè)第二 U型外定子鐵心5-2共同的U型區(qū)域中;
[0042]內(nèi)定子包括內(nèi)定子電樞繞組9、內(nèi)定子鐵心10、非導(dǎo)磁內(nèi)定子套筒12和內(nèi)定子軸13,內(nèi)定子鐵心10包括P個(gè)第一 U型內(nèi)定子鐵心10-1和P個(gè)第二 U型內(nèi)定子鐵心10-2,P個(gè)第一 U型內(nèi)定子鐵心10-1和P個(gè)第二 U型內(nèi)定子鐵心10-2沿圓周方向交替均布在非導(dǎo)磁內(nèi)定子套筒12的外圓表面,且第一 U型內(nèi)定子鐵心10-1和第二 U型內(nèi)定子鐵心10-2在軸向錯(cuò)開距離d ;內(nèi)定子電樞繞組9設(shè)置在P個(gè)第一 U型內(nèi)定子鐵心10-1和P個(gè)第二 U型內(nèi)定子鐵心10-2共同的U型區(qū)域中;非導(dǎo)磁內(nèi)定子套筒12固定設(shè)置在內(nèi)定子軸13上;
[0043]轉(zhuǎn)子包括2p塊第一永磁體7、2p塊第二永磁體11、轉(zhuǎn)子鐵心8和轉(zhuǎn)軸1,轉(zhuǎn)子鐵心8包括2p個(gè)中間位置H型轉(zhuǎn)子鐵心8-1和4p個(gè)外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2 ;2p個(gè)中間位置H型轉(zhuǎn)子鐵心8-1沿圓周方向均布,每個(gè)中間位置H型轉(zhuǎn)子鐵心8-1的左右側(cè)表面和對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2之間分別設(shè)置有第一永磁體7和第二永磁體11,該對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2固定在轉(zhuǎn)子支架4上;轉(zhuǎn)子支架4通過(guò)軸承14與內(nèi)定子軸13活動(dòng)連接,轉(zhuǎn)子支架固定在轉(zhuǎn)軸I上,轉(zhuǎn)軸I通過(guò)軸承2與外殼3活動(dòng)連接;轉(zhuǎn)軸I與內(nèi)定子軸13的軸心在同一中心線上;
[0044]第一 U型外定子鐵心5-1和一側(cè)的外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2徑向?qū)R,第一 U型內(nèi)定子鐵心10-1和對(duì)稱側(cè)的外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2徑向?qū)R,且軸向?qū)挾认嗟取?br>[0045]第二 U型外定子鐵心5-2和一側(cè)的外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2徑向?qū)R,第二 U型內(nèi)定子鐵心10-2和對(duì)稱側(cè)的外部矩形轉(zhuǎn)子鐵心8-2徑向?qū)R,且軸向?qū)挾认嗟取?br>[0046]三相外定子鐵心5在圓周方向上依次相差120度電角度、三相內(nèi)定子鐵心10在圓周方向上依次相差120度電角度或三相轉(zhuǎn)子鐵心8在圓周方向相依次相差120度電角度。
[0047]第一永磁體7和第二永磁體11均沿軸向充磁,同一個(gè)中間位置H型轉(zhuǎn)子鐵心8-1兩側(cè)的第一永磁體7和第二永磁體11的充磁方向相反,周向相鄰兩塊第一永磁體7的充磁方向交替相反,周向相鄰兩塊第二永磁體11的充磁方向交替相反。
[0048]外定子鐵心5和內(nèi)定子鐵心10均由硅鋼片疊制而成。
[0049]中間位置H型轉(zhuǎn)子鐵心8-1中間的長(zhǎng)條部分可用非導(dǎo)磁材料制成。
[0050]外定子電樞繞組6和內(nèi)定子電樞繞組9采用環(huán)形繞組。
[0051 ] 本實(shí)施方式為三相電機(jī),其工作原理與實(shí)施方式一相同。
[0052] 每相外定子繞組6和內(nèi)定子繞組9可以順向串聯(lián)組成一套繞組,也可以并聯(lián)作為兩套繞組獨(dú)立運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.轉(zhuǎn)子聚磁式雙定子橫向磁場(chǎng)永磁同步電機(jī),其特