一種雙定子磁場調(diào)制型永磁電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙定子磁場調(diào)制型永磁電機，可用于如電動汽車、風(fēng)力發(fā)電、艦船驅(qū)動等技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，永磁電機在電動汽車、風(fēng)力發(fā)電、船舶驅(qū)動等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在大功率驅(qū)動和發(fā)電系統(tǒng)中，電機的體積較大，為了提高電機的功率密度，增強系統(tǒng)的功率分配能力，降低成本，電機可采用雙定子結(jié)構(gòu)。由于傳統(tǒng)永磁同步電機的永磁體和電樞繞組分別置于定子側(cè)或轉(zhuǎn)子側(cè)，采用雙定子結(jié)構(gòu)時，一般將永磁體置于轉(zhuǎn)子側(cè)，轉(zhuǎn)子位于雙定子中間。該結(jié)構(gòu)存在以下缺點:首先，由于永磁體置于轉(zhuǎn)子，永磁體的安裝較困難，尤其在高速運動場合，其結(jié)構(gòu)可靠性較差，永磁體存在脫落風(fēng)險；其次，將永磁體置于雙定子之間的轉(zhuǎn)子上時，永磁體不易散熱，存在高溫退磁的風(fēng)險。
[0003]近年來，定子永磁型電機得到了廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的永磁電機相比，該類型電機的永磁體和電樞繞組均置于定子側(cè)，轉(zhuǎn)子上既無永磁體，又無電樞繞組，僅由導(dǎo)磁材料構(gòu)成，因此該類型電機具有功率密度高、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單、適合高速運行、永磁體易于散熱、抗退磁能力強等優(yōu)點。為了提高該類電機的功率密度，增強電機的功率分配性能，可直接將其設(shè)計為雙定子結(jié)構(gòu)，然而傳統(tǒng)雙定子結(jié)構(gòu)的定子永磁型電機中，永磁體的用量將加倍，這無疑將加大制造成本；其次，轉(zhuǎn)子的齒部高度和導(dǎo)磁軛部的高度也同樣近似為單邊電機的兩倍；因此該種電機的轉(zhuǎn)動慣量大、體積大、鐵損耗大、功率密度低、效率低、制造成本大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可降低制造成本，提高電機功率密度和效率，具有功率分配性能的雙定子磁場調(diào)制型永磁電機。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種雙定子磁場調(diào)制型永磁電機，包括雙邊定子和轉(zhuǎn)子，所述雙邊定子包括外定子和內(nèi)定子，所述轉(zhuǎn)子與外定子、內(nèi)定子之間具有氣隙，
[0007]所述轉(zhuǎn)子呈圓環(huán)狀，包括相間排列的導(dǎo)磁體和非導(dǎo)磁體；
[0008]所述外定子包括外定子齒、外定子電樞繞組和徑向充磁永磁體，外定子電樞繞組置于外定子的槽內(nèi)，永磁體貼于外定子齒的內(nèi)表面，同一外定子齒上相鄰永磁體的充磁方向相反；
[0009]所述內(nèi)定子包括沿圓周方向開槽的內(nèi)定子齒和置于內(nèi)定子槽內(nèi)的內(nèi)定子電樞繞組，所述內(nèi)定子無永磁體；
[0010]所述外定子齒與內(nèi)定子齒的數(shù)目為電機相數(shù)的整數(shù)倍；
[0011]所述外定子和內(nèi)定子均有由安裝于外定子齒內(nèi)表面的永磁體提供勵磁磁通，有效勵磁磁通的極對數(shù)取決于永磁體磁場極對數(shù)和導(dǎo)磁體塊數(shù)，并滿足:
[O。12] Pfiux= Nr-PpJ
[0013]其中Pflux為電機有效勵磁磁通的極對數(shù)，N ^為轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體塊數(shù)，P PM為永磁體磁場極對數(shù)，所述外定子電樞繞組和內(nèi)定子電樞繞組按照電機有效勵磁磁通的極對數(shù)進行繞制。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述外定子和內(nèi)定子的槽是閉口槽、開口槽或半開口槽。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，所述外定子電樞繞組和內(nèi)定子電樞繞組為集中繞組、分?jǐn)?shù)槽繞組或分布繞組構(gòu)成的三相繞組。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述外定子和內(nèi)定子的槽中設(shè)置雙層電樞繞組，或者設(shè)置單層電樞繞組，所述外定子和內(nèi)定子屬于同相的電樞繞組串聯(lián)組成一相繞組，或者并聯(lián)組成外定子和內(nèi)定子繞組，獨立運行。
[0017]作為本發(fā)明的進一步改進，所述導(dǎo)磁體是由硅鋼片疊制而成，所述非導(dǎo)磁體為塑料，鋁或陶瓷非導(dǎo)磁材料。
[0018]作為本發(fā)明的進一步改進，所述永磁體為12對極，永磁體磁場極對數(shù)Ppm為15對極，轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)磁體和非導(dǎo)磁體都為16塊。
[0019]本發(fā)明與直接由單定子永磁型電機簡單設(shè)計得到的雙定子永磁電機相比，本發(fā)明僅在外定子上安裝了永磁體，內(nèi)定子側(cè)只有電樞繞組而無永磁體，大大降低了制造成本；其次，本發(fā)明省去了轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁扼部，降低了轉(zhuǎn)子齒部尺寸，大大減小了轉(zhuǎn)子的體積、重量和轉(zhuǎn)動慣量，減小了轉(zhuǎn)子鐵耗，提高了功率密度和效率，可為風(fēng)力直驅(qū)發(fā)電系統(tǒng)、電動汽車驅(qū)動及發(fā)電系統(tǒng)提供一種高功率密度、高可靠性的電機。具體技術(shù)效果體現(xiàn)為以下幾點:
[0020]I)本發(fā)明電機的轉(zhuǎn)子無繞組、無永磁體、無導(dǎo)磁軛部，僅為導(dǎo)磁塊，結(jié)構(gòu)簡單，大大降低了轉(zhuǎn)子的重量，減小了轉(zhuǎn)子鐵心損耗，具有更高的功率密度與效率；
[0021]2)本發(fā)明電機采用雙定子結(jié)構(gòu)，且只有外定子表面貼有永磁體，與傳統(tǒng)的雙定子永磁型電機相比，大大降低了制造成本；
[0022]3)本發(fā)明內(nèi)、外定子繞組可以串聯(lián)組成一套繞組，也可作為兩套繞組獨立運行。在大功率驅(qū)動電機系統(tǒng)中，由于采用了雙定子繞組，在總功率不變的情況下，可以減小系統(tǒng)功率元件的電壓或電流限值。在混合電動汽車領(lǐng)域，兩套繞組獨立運行可作為兩套電源系統(tǒng)，可以更好的分配發(fā)電系統(tǒng)電能，提高整個電動車系統(tǒng)的效率。
[0023]因此，本發(fā)明具有廣泛的應(yīng)用前景，可在風(fēng)力發(fā)電，電動汽車及艦船等動力系統(tǒng)中應(yīng)用。
【附圖說明】
[0024]圖1為雙定子磁場調(diào)制型永磁電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明“，多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0027]如圖1所示，一種雙定子磁場調(diào)制型永磁電機，包括雙邊定子和轉(zhuǎn)子，所述雙邊定子包括外定子2和內(nèi)定子3，所述轉(zhuǎn)子I與外定子2、內(nèi)定子3之間具有氣隙，
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