提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度方法及徑向、軸向磁通并聯(lián)永磁電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度方法及徑向、軸向磁通并聯(lián)永磁電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度和功率密度，降低電機(jī)的體積和重量，是電機(jī)發(fā)展的永恒方向。對于傳統(tǒng)的徑向電機(jī)，當(dāng)電機(jī)的機(jī)座號較大時，其轉(zhuǎn)子的空間沒有得到充分利用，尤其是在轉(zhuǎn)子額部，磁密幾乎為零，因此轉(zhuǎn)子鐵芯利用率較低容易飽和，難以提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度。而傳統(tǒng)的徑向電機(jī)解決方法是在轉(zhuǎn)子額部開孔，但為了保證機(jī)械強(qiáng)度，開孔大小和形狀都有所限制，難以達(dá)到效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明針對上述的缺陷與不足，提供一種提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度方法及徑向、軸向磁通并聯(lián)永磁電機(jī)。
[0004]一種提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法，所述方法包括將電機(jī)的徑向磁通和軸向磁通進(jìn)行并聯(lián)，在電機(jī)轉(zhuǎn)子之中，徑向磁通與軸向磁通分別具有獨立的磁通路徑。
[0005]在本發(fā)明所述的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，軸向磁通通過轉(zhuǎn)子額部、轉(zhuǎn)子端面永磁體組、轉(zhuǎn)子端面氣隙、定子形成閉合回路；
[0006]徑向磁通通過轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子圓周面永磁體組、轉(zhuǎn)子圓周面氣隙、定子形成閉合回路。
[0007]在本發(fā)明所述的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，所述軸向磁通通過轉(zhuǎn)子額部、轉(zhuǎn)子端面永磁體組、轉(zhuǎn)子端面氣隙、定子形成閉合回路中軸向磁通通過轉(zhuǎn)子額部，提高轉(zhuǎn)子額部磁密。
[0008]在本發(fā)明所述的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，轉(zhuǎn)子端面永磁體組和轉(zhuǎn)子圓周面永磁體組為同一組永磁體。
[0009]在本發(fā)明所述的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，轉(zhuǎn)子端面永磁體組和轉(zhuǎn)子圓周面永磁體組具有相同的極數(shù)和相位。
[0010]在本發(fā)明所述的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，徑向磁通與軸向磁通共同作用在一套繞組線圈上或作用在兩套繞組線圈上。
[0011]在本發(fā)明所述的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，兩套繞組線圈具有相同的相數(shù)、連接方式。
[0012]在本發(fā)明所述的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，電機(jī)為同步電機(jī)或異步電機(jī)；永磁電機(jī)或感應(yīng)電機(jī)；直流電機(jī)或交流電機(jī)；或者為超導(dǎo)電機(jī)。
[0013]本發(fā)明還提供一種徑向、軸向磁通并聯(lián)永磁電機(jī)，其包括一電機(jī)定子、一電機(jī)轉(zhuǎn)子、多個線圈繞組；
[0014]電機(jī)定子包括一第一定子鐵芯以及一第二定子鐵芯；第一定子鐵芯與第二定子鐵芯為L型連接；在第一定子鐵芯上開設(shè)多個第一齒槽；在第二定子鐵芯上開設(shè)多個第二齒槽；第一齒槽、第二齒槽的數(shù)目相同；同一段第一定子鐵芯與第二定子鐵芯的第一齒槽與第二齒槽相連；
[0015]電機(jī)轉(zhuǎn)子呈圓環(huán)形，其包括一第一轉(zhuǎn)子鐵芯以及一第二轉(zhuǎn)子鐵芯；在電機(jī)轉(zhuǎn)子靠近電機(jī)定子的端面上設(shè)置第一永磁鐵組；在電機(jī)轉(zhuǎn)子的圓周面設(shè)置第二永磁鐵組；第一永磁鐵組與第二永磁鐵組的極性相同放置，或者第一永磁鐵組與第二永磁鐵組的南極、北極交錯放置；
[0016]線圈繞組設(shè)置在相連的兩個連接的第一齒槽與第二齒槽內(nèi)。
[0017]在本發(fā)明所述的徑向、軸向磁通并聯(lián)永磁電機(jī)中，第一轉(zhuǎn)子鐵芯為徑向疊片的娃鋼片；第二轉(zhuǎn)子鐵芯為徑向疊片的硅鋼片。
[0018]本發(fā)明通過將徑向磁通和軸向磁通進(jìn)行并聯(lián)，在電機(jī)轉(zhuǎn)子當(dāng)中，徑向磁通與軸向磁通分別具有獨立的磁通路徑，提升了電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度。有效提高了轉(zhuǎn)子鐵芯利用率，降低鐵芯飽和對電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度和功率密度的限制。軸向磁通通過轉(zhuǎn)子額部、轉(zhuǎn)子端面永磁體組、轉(zhuǎn)子端面氣隙、定子形成閉合回路。徑向磁通通過轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子圓周面永磁體組、轉(zhuǎn)子圓周面氣隙、定子形成閉合回路。徑向磁通和軸向磁通單獨形成閉合回路，無交叉耦合。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子切面的示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例的徑向、軸向磁通并聯(lián)永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖示意圖；
[0021]圖3是圖2中電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)圖示意圖；
[0022]圖4是圖3中第一定子鐵芯的結(jié)構(gòu)圖示意圖；
[0023]圖5是圖3中第二定子鐵芯的結(jié)構(gòu)圖示意圖；
[0024]圖6是圖1中線圈繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7是圖1中電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8是圖7中第一轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9是圖7中第二轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖中:01_電機(jī)定子、02-電機(jī)轉(zhuǎn)子、03-第一定子鐵芯、04-第二定子鐵芯、05-第一轉(zhuǎn)子鐵芯、06-第二轉(zhuǎn)子鐵芯、07-線圈繞組、08-第一永磁鐵組、09-第二永磁鐵組、31-第一齒槽、32-第二齒槽、71-第一線圈、72-第二線圈。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明的原理如下，如圖1所示，在本發(fā)明實施例提供的一種提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，可以基于徑向磁通和軸向磁通相結(jié)合提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度。將徑向磁通和軸向磁通進(jìn)行并聯(lián)，在電機(jī)轉(zhuǎn)子當(dāng)中，徑向磁通與軸向磁通分別具有獨立的磁通路徑。有效提高了轉(zhuǎn)子鐵芯利用率，降低鐵芯飽和對電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度和功率密度的限制。
[0030]其中，軸向磁通通過轉(zhuǎn)子額部、轉(zhuǎn)子端面永磁體組、轉(zhuǎn)子端面氣隙、定子形成閉合回路。徑向磁通通過轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子圓周面永磁體組、轉(zhuǎn)子圓周面氣隙、定子形成閉合回路。
[0031]可選地，在所述的軸向磁通通過轉(zhuǎn)子額部、轉(zhuǎn)子端面永磁體組、轉(zhuǎn)子端面氣隙、定子形成閉合回路中，軸向磁通通過轉(zhuǎn)子額部，提高轉(zhuǎn)子額部磁密。
[0032]可選地，轉(zhuǎn)子端面永磁體組和轉(zhuǎn)子圓周面永磁體組，可以是同一組永磁體，也可以不是；可以是相同的極數(shù)和相位，也可以不是。
[0033]可選地，徑向磁通與軸向磁通可以共同作用在一套繞組線圈上，也可以作用在兩套繞組線圈上。其中，兩套繞組線圈可以相同的相數(shù)、連接方式，也可以不同。
[0034]可選地，本發(fā)明實施例提供的提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的方法中，電機(jī)可以是同步電機(jī)，也可以是異步電機(jī)。電機(jī)可以是永磁電機(jī)，也可以是感應(yīng)電機(jī)。的電機(jī)可以是直流電機(jī)，也可以是交流電機(jī)。電機(jī)可以是超導(dǎo)電機(jī)，也可以不是。本發(fā)明實施例不僅限于此。
[0035]本發(fā)明實施例的原理和效果為:本發(fā)明通過將徑向磁通和軸向磁通進(jìn)行并聯(lián)，在電機(jī)轉(zhuǎn)子當(dāng)中，徑向磁通與軸向磁通分別具有獨立的磁通路徑，提升了電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度。有效提高了轉(zhuǎn)子鐵芯利用率，降低鐵芯飽和對電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度和功率密度的限制。軸向磁通通過轉(zhuǎn)子額部、轉(zhuǎn)子端面永磁體組、轉(zhuǎn)子端面氣隙、定子形成閉合回路。徑向磁通通過轉(zhuǎn)子