CN103475120A - 一种定子永磁式双转子电机的隔磁外转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种定子永磁式双转子电机的隔磁外转子结构，最内侧是筒状的内本体，内本体外同轴固定套有环状的隔磁，隔磁外同轴固定套有筒状的外本体；磁隔从外本体和内本体的输出端沿轴向向外伸出，伸出部分作为转矩输出的端面；外本体的外圈上具有在圆周均匀布置的外凸极，内本体的内圈上具有在圆周均匀布置的内凸极，外凸极和内凸极的数量相同且在径向上正对布置；在外本体上开有多个轴向的外圆槽，每个外圆槽中固定嵌有一个外金属条，内本体上开有多个轴向的内圆槽，每个内圆槽中固定嵌有一个内金属条；内、外金属条及磁隔均为非导磁材料，减小转子损耗，隔磁与输出端面具有隔磁作用，消除内外电机磁场耦合，使得内外电机可以独立控制。

Description

一种定子永磁式双转子电机的隔磁外转子结构

技术领域

本发明涉及一种双转子电机，具体是双转子电机的外转子结构，属于电机设计领域。

背景技术

 双转子电机的结构特点是具有一个定子和内、外两个转子。大多数的双转子电机的外转子上均有永磁体，除了存在固定困难、散热不易的问题外，还存在内外磁场容易相互影响的问题。为了克服这些问题，近年提出了定子永磁式双转子电机，定子永磁式双转子电机的外转子上无永磁体无绕组，为双凸极结构，但是仍然没有解决内外电机磁场耦合的问题，因此能否对内外电机磁场执行解耦是关系到能否对内外电机进行独立精确控制的关键。

    传统电机的输出转矩的转子轴通过转子支架与电机叠片转子连接，转子支架既可以传递转矩，又可以固定压紧叠片，而双转子电机中的外转子内部有内转子，筒形的外转子转矩的输出依靠外转子端面，且由于没有空间安装转子支架和转轴，无法固定压紧叠片，故外转子多采用实心钢材料，导致损耗较大。

发明内容

为了能减小现有双转子电机的内外转子磁场耦合，减小外转子的损耗，本发明提出一种应用于定子永磁式双转子电机的隔磁外转子结构，并同时提供转矩输出端面。

本发明采用的技术方案是：本发明的最内侧是筒状的内本体，内本体外同轴固定套有环状的隔磁，隔磁外同轴固定套有筒状的外本体；磁隔从外本体和内本体的输出端沿轴向向外伸出，伸出部分作为转矩输出的端面；外本体和内本体均由硅钢叠片叠压成，外本体的外圈上具有在圆周均匀布置的外凸极，内本体的内圈上具有在圆周均匀布置的内凸极，外凸极和内凸极的数量相同且在径向上正对布置；在外本体上开有多个轴向的外圆槽，每个外圆槽中固定嵌有一个外金属条，内本体上开有多个轴向的内圆槽，每个内圆槽中固定嵌有一个内金属条；内、外金属条及磁隔均为非导磁材料。

本发明提出的外转子结构由于采用叠片及非导磁条和两侧端环的叠压固定，可以减小转子损耗；而且采用非导磁材料的隔磁与输出端面具有隔磁作用，消除内外电机磁场耦合，使得内外电机可以独立控制；同时，此外隔磁与输出端面还提供了输出外转子转矩的端面。

附图说明

图1是本发明的立体结构分解图；

图2是本发明的立体结构装配图；

图3是图1中外本体1和内本体2的端面视图；

图中：1.外本体；2.内本体；3.外金属条；4.内金属条；5.固定端环；6.输出端外端环；7.输出端内端环；8.磁隔；9.外叠片；10.内叠片；11.外圆槽组；12.内圆槽组；13.圆环槽；14.外凸极；15.内凸极；16.外本体的内圈；17.内本体的外圈；18.磁隔输出端。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明提出定子永磁式双转子电机的隔磁外转子结构包含外本体1、内本体2、外金属条3、内金属条4、固定端环5、输出端外端环6、输出端内端环7以及磁隔8。最内侧是筒状的内本体2，内本体2外套有环状的隔磁8，隔磁8外套有筒状的外本体1，外本体1在最外侧，外本体1、内本体2和隔磁8同轴布置。

如图2所示，外本体1及内本体2采用叠片结构，外本体1由外叠片9叠压而成，内本体2由内叠片10叠压而成，外本体1的外圈上具有在圆周均匀布置的外凸极14，内本体2的内圈上具有在圆周均匀布置的内凸极15，外凸极14和内凸极15的数量相同且在径向上正对布置。外本体1的内圈16和内本体2的外圈17之间留有间隙，这个间隙形成圆环槽13，在圆环槽13中放置磁隔8，并用非导磁焊料将磁隔8与外本体1和内本体2均固定焊接。

在外本体1上开有外圆槽组11，外圆槽组11由多个轴向的外圆槽组成，外圆槽的轴心线与内外本体的轴心线平行，外圆槽位于外凸极14正对的径向轭部位置且靠近外本体1的内圈16，尽量远离外凸极14。在内本体2上开有内圆槽组12，内圆槽组12由多个轴向的内圆槽组成，内圆槽的轴心线也与内外本体的轴心线平行，内圆槽位于内凸极15正对的径向轭部位置且靠近内本体2的外圈17，尽量远离内凸极15，以减小对磁路的影响。外圆槽组11的外圆槽个数和内圆槽组12的内圆槽个数相等，每组圆槽的个数可根据设计要求而改变。

如图1和图3所示，在每个外圆槽中固定嵌入一个外金属条3，在每个内圆槽中固定嵌入一个内金属条4，外圆槽与外金属条3的间隙用树脂填满或用非导磁焊料将外金属条3与外本体1焊接在一起，内圆槽与内金属条4的间隙也用树脂填满或用非导磁焊料将内金属条4与内本体2焊接在一起。

如图1和图2所示，磁隔8从外本体1和内本体2的输出端沿轴向向外伸出，伸出部分即隔磁输出端18，隔磁输出端18作为转矩输出的端面，用于输出外转子转矩。在隔磁输出端18侧，在外金属条3的输出端面上用输出端外端环6焊接固定或用螺帽固定，在内金属条4的输出端面上用输出端内端环7焊接固定或用螺帽固定。在与隔磁输出端18相对的另一端，外金属条3、内金属条4、磁隔8三部分用固定端环5焊接固定。

本发明中的外金属条3、内金属条4、固定端环5、输出端外端环6、输出端内端环7及磁隔8均采用非导磁材料，外本体1和内本体2均采用硅钢片叠压而成。

  本发明中的叠片式的外本体1、内本体2与采用非导磁材料制成的金属条、端环叠压固定，可以减小外转子涡流损耗，而且采用非导磁材料的磁隔8处于外本体1和内本体2之间，具有隔离内外电机磁场的作用，使得内外电机可以独立控制；此外磁隔输出端18还提供了输出外转子转矩的端面。

Claims (3)

1.一种定子永磁式双转子电机的隔磁外转子结构，其特征是：最内侧是筒状的内本体（2），内本体（2）外同轴固定套有环状的隔磁（8），隔磁（8）外同轴固定套有筒状的外本体（1）；磁隔（8）从内、外本体（2、1）的输出端沿轴向向外伸出，伸出部分作为转矩输出的端面；内、外本体（2、1）均由硅钢叠片叠压成，外本体（1）的外圈上具有在圆周均匀布置的外凸极（14），内本体（2）的内圈上具有在圆周均匀布置的内凸极（15），内、外凸极（15、14）数量相同且在径向上正对布置；在外本体（1）上开有多个轴向的外圆槽，每个外圆槽中固定嵌有一个外金属条（3），内本体（2）上开有多个轴向的内圆槽，每个内圆槽中固定嵌有一个内金属条（4）；内、外金属条（4、3）及磁隔（8）均为非导磁材料。

2.根据权利要求1所述的一种定子永磁式双转子电机的隔磁外转子结构，其特征是：内、外圆槽的个数相等，外圆槽位于外凸极（14）正对的径向轭部位置且靠近外本体（1）的内圈，内圆槽位于内凸极（15）正对的径向轭部位置且靠近内本体（2）的外圈。

3.根据权利要求1所述的一种定子永磁式双转子电机的隔磁外转子结构，其特征是：在输出端侧的内、外金属条（4、3）的端面上，各固定连接内、外端环；在输出端相对的另一端，内、外金属条（4、3）和磁隔（8）均连接固定端环（5）。

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