永磁電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種永磁電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]盤式永磁電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)相比具有軸線尺寸小，功率密度高、轉(zhuǎn)矩/質(zhì)量比大、低速運(yùn)行平穩(wěn)等性能優(yōu)點(diǎn)，得到了越來越廣泛的研究與應(yīng)用。尤其是盤式電機(jī)具有更大的輸出力矩，特別適合大力矩直接傳動裝置。
[0003]傳統(tǒng)的具有雙轉(zhuǎn)子和中間定子結(jié)構(gòu)的盤式永磁電機(jī)，如圖1所示，永磁電機(jī)的永磁體11’大都采用表貼式結(jié)構(gòu)，即永磁體11’均設(shè)置在轉(zhuǎn)子10’朝向定子20’的表面上，但現(xiàn)有技術(shù)的永磁電機(jī)未增加磁阻轉(zhuǎn)矩的利用導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動電流較大且電機(jī)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種永磁電機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中永磁電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動電流較大且電機(jī)效率低的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種永磁電機(jī)，包括:第一轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯；定子，與第一轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置，定子與第一轉(zhuǎn)子之間具有縫隙，定子包括在圓周方向上間隔設(shè)置有多個槽和多個齒的定子鐵芯和置于槽中的定子繞組；轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部沿軸向方向間隔分布設(shè)置的多個磁極槽。
[0006]進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)置有多組磁極單元，每組磁極單元包括多個永磁體，多個永磁體分別設(shè)置在不同的磁極槽中，每組磁極單元中的永磁體的軸向疊加磁力線指向一致共同形成磁極N或S。
[0007]進(jìn)一步地，第一轉(zhuǎn)子數(shù)量為兩個，定子的數(shù)量為一個，兩個第一轉(zhuǎn)子分別設(shè)置在定子的軸向方向的兩側(cè)，兩個第一轉(zhuǎn)子的磁極分界線之間具有第一夾角。
[0008]進(jìn)一步地，齒包括:第一齒，沿圓周方向均勾分布在定子鐵芯的軸向方向的第一偵h第二齒，沿圓周方向均勻分布在定子鐵芯的軸向方向的第二側(cè)，第二齒與第一齒一一相對應(yīng)，第二齒的中心線與相對應(yīng)的第一齒的中心線之間具有第二夾角。
[0009]進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)子鐵芯為壓粉鐵心制成。
[0010]進(jìn)一步地，磁極槽包括相互連通的第一槽段和第二槽段，第一槽段沿轉(zhuǎn)子的徑向方向延伸設(shè)置，第一槽段的兩端分別連接有第二槽段，第二槽段沿轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向方向延伸設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步地，永磁電機(jī)還包括第二轉(zhuǎn)子，第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子分別設(shè)置在定子的軸向方向的兩側(cè)，第二轉(zhuǎn)子朝向定子的表面設(shè)置有永磁體，第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子的磁極分界線之間具有第三夾角。
[0012]進(jìn)一步地，第三夾角位于20°至45°之間。
[0013]進(jìn)一步地，第一轉(zhuǎn)子的內(nèi)部設(shè)置有多個磁通阻擋部，多個磁通阻擋部分別設(shè)置在磁極槽內(nèi)，磁通阻擋部為隔磁介質(zhì)，轉(zhuǎn)子鐵芯為導(dǎo)磁介質(zhì)，永磁電機(jī)還包括第二轉(zhuǎn)子，第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子分別設(shè)置在定子的軸向方向的兩側(cè)，第二轉(zhuǎn)子朝向定子的表面設(shè)置有永磁體，磁通阻擋部與第二轉(zhuǎn)子的磁極相對應(yīng)，磁通阻擋部的隔磁分界線與相對應(yīng)的第二轉(zhuǎn)子的磁極分界線之間具有第四夾角。
[0014]進(jìn)一步地，第四夾角位于40°至50°之間。
[0015]提供了應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，永磁電機(jī)包括:第一轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯；定子，與第一轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置，定子與第一轉(zhuǎn)子之間具有縫隙，定子包括在圓周方向上間隔設(shè)置有多個槽和多個齒的定子鐵芯和置于槽中的定子繞組；轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部沿軸向方向間隔分布設(shè)置的多個磁極槽。由于多磁極槽沿轉(zhuǎn)子的軸向方向并列設(shè)置造成轉(zhuǎn)子的磁路不對稱，形成直軸與交軸電感不相等，產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，在同輸出轉(zhuǎn)矩下，磁阻轉(zhuǎn)矩的增加有利于減少電機(jī)驅(qū)動電流，減少電機(jī)損耗，提高了電機(jī)效率。
【附圖說明】
[0016]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2示出了本發(fā)明的永磁電機(jī)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3示出了圖2的永磁電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4示出了圖2的永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5示出了圖4的轉(zhuǎn)子的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6示出了圖2的永磁電機(jī)的磁極分界線的分布示意圖；
[0023]圖7示出了圖6的磁極分界線的放大示意圖；
[0024]圖8示出了圖2的永磁電機(jī)的定子的局部示意圖；
[0025]圖9示出了本發(fā)明的永磁電機(jī)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10示出了圖9的永磁電機(jī)的磁極分界線的分布示意圖；
[0027]圖11示出了圖10的磁極分界線的放大示意圖；
[0028]圖12示出了第一實(shí)施例的永磁電機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)驅(qū)動電流對比示意圖；
[0029]圖13示出了第一實(shí)施例的永磁電機(jī)的磁極分界線之間的夾角對電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩脈動的影響示意圖；
[0030]圖14示出了第一實(shí)施例的永磁電機(jī)的定子的第一齒和第二齒的齒中心線夾角對電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩脈動的影響示意圖；
[0031]圖15示出了第二實(shí)施例的永磁電機(jī)的兩個轉(zhuǎn)子的磁極分界線之間的夾角對電機(jī)合成電磁轉(zhuǎn)矩的影響示意圖；
[0032]圖16示出了本發(fā)明的永磁電機(jī)的第三實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖17不出了圖16的永磁電機(jī)的第一轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0034]圖18示出了圖16的永磁電機(jī)的隔磁分界線和磁極分界線分布的放大示意圖；
[0035]圖19示出了圖16的永磁電機(jī)中的第四夾角對電機(jī)合成電磁轉(zhuǎn)矩的影響示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0037]本發(fā)明提供了一種永磁電機(jī)的第一實(shí)施例，具體如圖2和圖3所不，永磁電機(jī)包括第一轉(zhuǎn)子10和定子20，第一轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子鐵芯11，定子20與所述第一轉(zhuǎn)子10同軸設(shè)置，所述定子20與所述第一轉(zhuǎn)子10之間具有縫隙，所述定子20包括在圓周方向上間隔設(shè)置有多個槽22和多個齒23的定子鐵芯21和置于所述槽中的定子繞組24，所述轉(zhuǎn)子鐵芯11的內(nèi)部沿軸向方向間隔分布設(shè)置的多個磁極槽13。
[0038]由于多磁極槽沿轉(zhuǎn)子的軸向方向并列設(shè)置造成轉(zhuǎn)子的磁路不對稱，形成直軸與交軸電感不相等，產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，在同輸出轉(zhuǎn)矩下，磁阻轉(zhuǎn)矩的增加有利于減少電機(jī)驅(qū)動電流，減少電機(jī)損耗，提高了電機(jī)效率。如圖12所示，在相同的輸出轉(zhuǎn)矩下，A為現(xiàn)有技術(shù)所需的電機(jī)驅(qū)動電流，B為本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動電流，本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動電流明顯比現(xiàn)有技術(shù)要小。
[0039]如圖4所示，所述轉(zhuǎn)子鐵芯11設(shè)置有多組磁極單元，每組所述磁極單元包括多個所述永磁體12，多個所述永磁體12分別設(shè)置在不同的所述磁極槽13中，每組磁極單元中的所述永磁體12的軸向疊加磁力線指向一致共同形成磁極N或S，本實(shí)施例中磁極槽13為兩層。并且，由于轉(zhuǎn)子的永磁體12設(shè)置在內(nèi)部，使得轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度得到了提高，適合在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0040]本實(shí)施例進(jìn)一步優(yōu)選地，本實(shí)施例的永磁電機(jī)具有單定子雙側(cè)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，具體參見圖6和圖7，第一轉(zhuǎn)子10數(shù)量為兩個，定子20的數(shù)量為一個，兩個第一轉(zhuǎn)