CN106341013A - 一种永磁‑磁阻径向磁通复合式双转子电机 - Google Patents

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孙静
蒋小彪
赵蒙
罗骁枭
李蕾玉
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Abstract

本发明公开了一种永磁‑磁阻径向磁通复合式双转子电机，它包括从外到内组装的定子（1）、外转子（4）和内转子（5），内转子（5）具有内转子凸极（8），三相集中式内转子绕组（6）嵌入内转子槽中；外转子（4）上设置有永磁体（3），外转子（4）的径向内表面具有外转子凸极（7），外转子（4）的径向外表面为圆柱面；定子（1）的内表面为圆柱面，三相分布式定子绕组（2）嵌入定子槽内。本发明能有效降低齿槽振动和噪声，并提高功率密度和功率因数，增大输出转矩。

Description

一种永磁-磁阻径向磁通复合式双转子电机
技术领域
本发明属于混合动力汽车领域，具体涉及一种用于混联式混合动力汽车的永磁-磁阻径向磁通复合式双转子电机。
背景技术
混合动力汽车所用的电机为双凸极双转子电机，该电机包括内、外两个转子和一个定子。中国专利文献CN 103595159 A于2014年2月19日公开了一种双转子电机的双凸极双鼠笼外转子结构，其外转子的特点是内圈和外圈都有凸极，称为双凸极外转子，外转子本体为由硅钢叠片叠压而成，在外转子本体上嵌有内、外两个鼠笼，能减小转子损耗，并增强了筒形叠片外转子结构的刚度和强度。
但是，现有的双转子电机的外转子采用双凸极结构，其外转子内、外两个气隙的长度不一，由于空气为非导磁材料，磁阻很大，因此外转子内、外侧沿圆周的气隙磁阻值不相等。在通电情况下，若磁动势相同，则沿圆周方向产生的磁通不同，导致内转子和定子齿槽受力不同，极易产生振动和噪声。则外转子双凸极的双转子电机具有以下缺点：功率密度较小，功率因数较小；并且存在齿槽转矩脉动大、振动噪声大。
发明内容
针对现有的外转子双凸极的双转子电机存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种永磁-磁阻径向磁通复合式双转子电机，它能提高电机的功率密度和功率因数，并降低齿槽转矩脉动和振动噪声。
本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括从外到内组装的定子、外转子和内转子，内转子具有内转子凸极，三相集中式内转子绕组嵌入内转子槽中；外转子上设置有永磁体，外转子的径向内表面具有外转子凸极，外转子的径向外表面为圆柱面；定子的内表面为圆柱面，三相分布式定子绕组嵌入定子槽内。
与现有技术相比，本发明的技术效果是：
1、外转子只有内侧采用凸极结构，外转子的径向外表面为圆柱面，使外气隙的间距降低，减小了气隙磁阻，提高电机的功率密度，从而降低了齿槽转矩脉动，减小振动和噪声；
2、外转子上设置永磁体，提高了功率密度、调速范围、减小转矩输出波动，同时减小体积，使结构更加紧凑；
3、外转子的径向内表面和内转子为凸极，获得了高可靠性、快速启动、低速和制动转矩大的性能，适用于频繁起制动的路况。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为本发明一个实施例结构示意图；
图2为本发明另一个实施例结构示意图。
图中：1.定子；2. 三相分布式定子绕组；3. 永磁体；4. 外转子； 5.内转子；6.三相集中式内转子绕组；7. 外转子凸极；8.内转子凸极。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示，本发明包括从外到内组装的定子1、外转子4和内转子5，内转子5具有内转子凸极8，三相集中式内转子绕组6嵌入内转子槽中；外转子4上设置有永磁体3，外转子4的径向内表面具有外转子凸极7，外转子4的径向外表面为圆柱面；定子1的内表面为圆柱面，三相分布式定子绕组2嵌入定子槽内。
本发明的内转子5与外转子4径向内表面构成凸极式内电机；外转子4径向外表面与定子1构成永磁式外电机；发动机连接内转子5，发动机输出功率的一部分通过电磁力矩直接传递给外转子4以机械功率形式输出，剩余的输出功率由三相集中式内转子绕组6产生电动势，通过电刷滑环结构流入AC/DC变换器中，经转换后为蓄电池充电，或者由电刷滑环直接接入三相分布式定子绕组2中为外电机供电。外转子4与混合动力车的驱动轮（或主减速器）同轴联接。当直流蓄电池的电能经变流器输入到三相分布式定子绕组2中，并产生电磁力矩传递给外转子4，外电机的电磁转矩与发动机相连的内电机的电磁转矩相叠加，以提高驱动力。
图1为永磁体为内嵌式的实施例，在外转子凸极7部位，永磁体3以V字形倾斜嵌入外转子4内部。
图2为永磁体为表贴式的实施例，永磁体3布设在外转子4的径向外表面。
与现有的双凸极双转子电机相比，本发明的外转子4内表面仍为凸极结构，而外表面省去了原有的凸极结构，这样便可减少齿槽数，使外转子4外表面平整，能有效降低齿槽振动和噪声，同时，外转子的永磁体具有提高功率密度和功率因数、输出转矩大的优点，能提高混合动力车的动力性能。

Claims (3)

1.一种永磁-磁阻径向磁通复合式双转子电机，包括从外到内组装的定子（1）、外转子（4）和内转子（5），其特征是：内转子（5）具有内转子凸极（8），三相集中式内转子绕组（6）嵌入内转子槽中；外转子（4）上设置有永磁体（3），外转子（4）的径向内表面具有外转子凸极（7），外转子（4）的径向外表面为圆柱面；定子（1）的内表面为圆柱面，三相分布式定子绕组（2）嵌入定子槽内。
2.根据权利要求1所述的永磁-磁阻径向磁通复合式双转子电机，其特征是：在外转子凸极（7）部位，永磁体（3）以V字形倾斜嵌入外转子（4）内部。
3.根据权利要求1所述的永磁-磁阻径向磁通复合式双转子电机，其特征是：永磁体（3）布设在外转子（4）的径向外表面。
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