雙轉子永磁電機的製作方法

2023-07-07 21:40:26 2

本發明涉及永磁電機技術領域，特別涉及一種雙轉子永磁電機。

背景技術：

永磁電機是近幾年來環保、節能、高效機械發展行業中首屈一指的典範代表，電機的節能是十分重要的優化設計，不僅要考慮材料的特性，還要考慮電機的結構和成本，性價比高的產品才是最終的目標。常規電機一般都僅有一個機械輸出埠，而在實際的應用，如風力發電、電動汽車、水下助推器等行業，有時單一的機械埠並不能滿足使用需求。為此目前主要提出兩種結構形式實現：一是需要單轉電機通過減速差速器將一個機械埠裂變為兩個機械埠，但此方式傳動系統結構比較複雜；二是使傳統的單轉電機的定子部分旋轉起來，形成雙轉子結構以實現機械能和電能的雙向傳遞。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種結構新穎的雙轉子永磁電機，該結構可看成是兩臺電機的結合，內部為一臺內轉子電機，該內轉子電機又充當外部電機的內定子，內外雙磁場相耦合，結構緊湊，在功率密度和效率方面有很大的提升。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：雙轉子永磁電機，包括：內轉子永磁電機，其包括定子鐵心、內轉子鐵心軛、內轉子永磁體、內轉子氣隙和轉軸，所述內轉子鐵心軛套設在所述轉軸上，所述內轉子永磁體設置在所述內轉子鐵心軛外側面上，所述定子鐵心套設在所述內轉子鐵心軛上，所述定子鐵心和所述內轉子鐵心軛之間設置所述內轉子氣隙；外轉子永磁電機，其包括定子鐵心、外轉子氣隙、外轉子永磁體和外部轉子軛，所述定子鐵心外側套設所述外部轉子軛，所述外部轉子軛的內側面設置所述外轉子永磁體，所述定子鐵心和外部轉子軛之間設置所述外轉子氣隙；和端盤，同向旋轉時所述內轉子鐵心軛、轉軸和外部轉子軛通過所述端盤連接。

進一步的，所述定子鐵心的內外兩個側面上分別設置有繞組。

更進一步的，所述定子鐵心的內外側面的兩端開設有凹槽。

進一步的，所述內轉子永磁體粘貼或鑲嵌在所述內轉子鐵心軛外側面上。

進一步的，所述外轉子永磁體粘貼或鑲嵌在所述外部轉子軛內側面上。

採用上述技術方案本發明得到的有益效果為：本發明結構可看成是兩臺電機的結合，內部為一臺內轉子電機，該內轉子電機又充當外部電機的內定子，內外雙磁場相耦合，結構緊湊，在功率密度和效率方面有很大的提升。本發明根據轉子的旋轉方向的不同，可分為同向旋轉雙轉子永磁電機和異向旋轉雙轉子永磁電機，兩種結構形式的電機都等價於內外兩臺永磁設備組合而成，而且內外轉子永磁電機設備共用一個定子，「外轉子-定子-內轉子」的雙氣隙結構，增大了電機的有效氣隙面積，從而提高了電機的轉矩密度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明端盤的連接原理結構示意圖。

圖中：1-外部轉子軛、2-外轉子永磁體、3-外轉子氣隙、4-定子鐵心、5-內轉子鐵心軛、6-內轉子永磁體、7-內轉子氣隙、8-轉軸、9-端盤。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對於這些實施方式的說明用於幫助理解本發明，但並不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互組合。

結合附圖對本發明進一步描述，使所屬技術領域的技術人員更好的實施本發明，本發明實施例雙轉子永磁電機，包括內轉子永磁電機、外轉子永磁電機和端盤9。

內轉子永磁電機包括定子鐵心4、內轉子鐵心軛5、內轉子永磁體6、內轉子氣隙7和轉軸8，內轉子鐵心軛5套設在轉軸8上，內轉子永磁體6設置在內轉子鐵心軛5外側面上，定子鐵心4套設在內轉子鐵心軛5上，定子鐵心4和內轉子鐵心軛5之間設置內轉子氣隙7。

外轉子永磁電機包括定子鐵心4、外轉子氣隙3、外轉子永磁體2和外部轉子軛1，定子鐵心4外側套設外部轉子軛1，外部轉子軛1的內側面設置外轉子永磁體2，定子鐵心4和外部轉子軛1之間設置外轉子氣隙3。

本發明實施例同向旋轉時，內轉子鐵心軛5、轉軸8與外部轉子軛1通過端盤9連接在一起。定子鐵心4內外側面端部的繞組通入交流電，內轉子氣隙7和外轉子氣隙3中分別產生旋轉磁場，從而完成通向旋轉。

本發明實施例反向旋轉時，除了定子鐵心4內外側面繞組的連接方式和永磁體極性與同向旋轉不同外，不再需要端盤9連接，而是和各自的轉軸8連接在一起，因此反向旋轉時兩個機械輸出端。

本發明實施例定子鐵心4的內外兩個側面上分別設置有繞組，定子鐵心4的內外側面的兩端開設有凹槽。凹槽的設置便於與內、外轉子相互耦合。定子鐵心4兩面開凹槽，繞組端部大幅縮短，從而可大大減小端部漏抗和銅耗，使電機效率得到提高。

本發明實施例內轉子永磁體6粘貼或鑲嵌在內轉子鐵心軛5外側面上；外轉子永磁體2粘貼或鑲嵌在外部轉子軛1內側面上。

本發明結構可看成是兩臺電機的結合，內部為一臺內轉子電機，該內轉子電機又充當外部電機的內定子，內外雙磁場相耦合，結構緊湊，在功率密度和效率方面有很大的提升。本發明根據轉子的旋轉方向的不同，可分為同向旋轉雙轉子永磁電機和異向旋轉雙轉子永磁電機，兩種結構形式的電機都等價於內外兩臺永磁設備組合而成，而且內外轉子永磁電機設備共用一個定子，「外轉子-定子-內轉子」的雙氣隙結構，增大了電機的有效氣隙面積，從而提高了電機的轉矩密度。本發明實施例對稱的雙轉子結構和等速反向旋轉方式，可以消除電機的徑向拉力和軸向拉力，電機運行更平穩。

以上結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但本發明不限於所描述的實施方式。對於本領域的技術人員而言，在不脫離本發明原理和精神的情況下，對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發明的保護範圍內。