CN106374706B - 电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机,包括:可旋转的磁阻转子,磁阻转子为沿电机的周向延伸的闭环形;定子,定子包括沿电机的周向排列的多个定子分段,定子分段的数量等于或小于沿电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量,相邻两个定子分段中的一个包括在电机的径向上位于磁阻转子外侧的外绕组励磁定子分块和在电机的径向上位于磁阻转子内侧的内永磁励磁定子分块,相邻两个定子分段中的另一个包括在电机的径向上位于磁阻转子外侧的外永磁励磁定子分块和在电机的径向上位于磁阻转子内侧的内绕组励磁定子分块。根据本发明实施例的电机,结构简单、紧凑,材料成本低、系统效率高,适用于家用电器、电动汽车、风力发电等场合中,应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,更具体地,涉及一种电机。
背景技术
直接驱动电机由于省去了传动装置,使其系统效率得到有效的提高,该种技术已经越来越多的应用到工业和生活中。然而直接驱动方式中需求最大的应用场合就是低速大转矩场合。因此,为了尽可能的增大低速大转矩驱动场合的电机效率,电机需要尽可能的增加外径或轴向长度,这样容易导致电机的成本增加。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此,本发明提出一种电机,该电机具有高转矩密度、低成本的特点,特别适用于低速大转矩的直接驱动场合。
根据本发明实施例的电机,包括:可旋转的磁阻转子,所述磁阻转子为沿所述电机的周向延伸的闭环形;定子,所述定子包括沿所述电机的周向排列的多个定子分段,所述定子分段的数量等于或小于沿所述电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量,相邻两个定子分段中的一个包括在所述电机的径向上位于所述磁阻转子外侧的外绕组励磁定子分块和在所述电机的径向上位于所述磁阻转子内侧的内永磁励磁定子分块,相邻两个定子分段中的另一个包括在所述电机的径向上位于所述磁阻转子外侧的外永磁励磁定子分块和在所述电机的径向上位于所述磁阻转子内侧的内绕组励磁定子分块。
根据本发明实施例的电机,通过将定子分成具有内外层的定子分段,并将磁阻转子设在定子分段的外绕组励磁定子分块和内永磁励磁定子分块之间、内绕组励磁定子分块和外永磁励磁定子分块之间,与相关技术中的内转子电机结构相比,在不改变电机成本和体积的基础上、增加了磁阻转子的外径,极大地提高了电机的转矩密度,再者,两组径向反向的双定子布置,可以抵消加工中可能产生的工艺误差和不平衡力,进一步减小电机噪音,从而提升电机的性能。该电机的结构简单、紧凑,材料成本低、系统效率高,适用于家用电器、电动汽车、风力发电等场合中,应用范围广。
另外,根据本发明实施例的电机,还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,相邻两个定子分段在所述电机的周向上彼此临靠或间隔设置。
根据本发明的一个实施例,在所述定子的横截面内,属于同一定子分段的外绕组励磁定子分块和内永磁励磁定子分块的中心轴线重合,属于同一定子分段的外永磁励磁定子分块和内绕组励磁定子分块的中心轴线重合。
根据本发明的一个实施例,在所述定子的横截面内,相邻两个定子分段的中心轴线的圆心角为α且满足:α≥2π/n0,其中n0为沿所述电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。
根据本发明的一个实施例,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个包括:绕组定子铁芯;绕组,所述绕组绕制在所述绕组定子铁芯上。
根据本发明的一个实施例,所述外永磁励磁定子分块和所述内永磁励磁定子分块中的每一个包括:永磁定子铁芯;永磁体,所述永磁体设在所述永磁定子铁芯上。
根据本发明的一个实施例,所述磁阻转子包括:多个导磁铁芯;多个非导磁间隔块,多个所述导磁铁芯和多个所述非导磁间隔块沿所述电机的周向交替排列。
根据本发明的一个实施例,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个产生的绕组励磁磁场的极对数为ps,所述外永磁励磁定子分块和所述内永磁励磁定子分块中的每一个的永磁体的数量为npm0且产生的磁场的极对数为pf=npm0/2,所述磁阻转子的导磁铁芯的数量为pr且满足:pr=n0|ps±pf|,其中,n0为沿所述电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。
根据本发明的一个实施例,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个具有多个定子齿和分别位于相邻定子齿之间的多个齿槽,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个的定子齿的数量为Ns0,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个的相邻齿槽的槽距角为α0且满足:α0=2π/Ns0/n0,n0为沿所述电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。
根据本发明的一个实施例,还包括:定子机壳,所述定子安装在所述定子机壳上;转子机壳,所述磁阻转子安装在所述转子机壳上;输出轴,所述输出轴安装在所述转子机壳上。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电机的结构示意图。
附图标记:
100:电机;
10:磁阻转子;11:导磁铁芯;12:非导磁间隔块;
20:定子;
21A:定子分段;
211A:外绕组励磁定子分块;2111A:绕组定子铁芯;2112A:绕组;
212A:内永磁励磁定子分块;2121A:永磁定子铁芯;2122A:永磁体;
21B:定子分段;
211B:内绕组励磁定子分块;2111B:绕组定子铁芯;2112B:绕组;
212B:外永磁励磁定子分块;2121B:永磁定子铁芯;2122B:永磁体;
30:定子机壳。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图1具体描述根据本发明实施例的电机100。
根据本发明实施例的电机100包括可旋转的磁阻转子10和定子20,具体而言,磁阻转子10为沿电机100的周向延伸的闭环形,定子20包括沿电机100的周向排列的多个定子分段(21A,21B……),定子分段(21A,21B……)的数量等于或小于沿电机100的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量,相邻两个定子分段(21A,21B)中的一个包括在电机100的径向上位于磁阻转子10外侧的外绕组励磁定子分块211A和在电机100的径向上位于磁阻转子10内侧的内永磁励磁定子分块212A,相邻两个定子分段(21A,21B)中的另一个包括在电机100的径向上位于磁阻转子10外侧的外永磁励磁定子分块212B和在电机100的径向上位于磁阻转子10内侧的内绕组励磁定子分块211B。
换言之,该电机100主要由磁阻转子10和定子20组成,其中,磁阻转子10相对于定子20可绕电机100的中心轴线转动,磁阻转子10形成沿电机100的周向延伸的环形,磁阻转子10的内部具有沿其电机100的高度方向贯通的安装通道。
进一步地,定子20主要由多个定子分段(21A,21B……)组成,多个定子分段(21A,21B……)沿电机100的周向依次排列,其中,若电机100的周向均排满定子分段,此时可以定义定子20的所有定子分段的总数为N,而本实施例中的定子20包括的定子分段(21A,21B……)的数量n,满足关系式:n≤N。
其中,相邻两个定子分段(21A,21B)中的一个定子分段21A主要由外绕组励磁定子分块211A和内永磁励磁定子分块212A组成,外绕组励磁定子分块211A设在磁阻转子10的外侧且磁阻转子10相对于其可转动,内永磁励磁定子分块212A设在磁阻转子10的内侧,即内永磁励磁定子分块212A设在安装通道内,且磁阻转子10相对于内永磁励磁定子分块212A可转动。
相邻两个定子分段(21A,21B)中的另一个定子分段21B主要由内绕组励磁定子分块211B和外永磁励磁定子分块212B组成,内绕组励磁定子分块211B设在磁阻转子10的内侧且与内永磁励磁定子分块212A相邻设置,磁阻转子10相对于内绕组励磁定子分块211B可转动,外永磁励磁定子分块212B设在磁阻转子10的外侧且磁阻转子10相对于其可转动,外永磁励磁定子分块212B与外绕组励磁定子分块211A相邻。
由此,根据本发明实施例的电机100,通过将定子20分成具有内外层的定子分段(21A,21B……),并将磁阻转子10设在定子分段(21A,21B……)的外绕组励磁定子分块211A和内永磁励磁定子分块212A之间、内绕组励磁定子分块211B和外永磁励磁定子分块212B之间,与相关技术中的内转子电机100结构相比,在不改变电机100成本和体积的基础上、增加了磁阻转子10的外径,极大地提高了电机100的转矩密度,再者,两组径向反向的双定子20布置,可以抵消加工中可能产生的工艺误差和不平衡力,进一步减小电机100噪音,从而提升电机100的性能。该电机100的结构简单、紧凑,材料成本低、系统效率高,适用于家用电器、电动汽车、风力发电等场合中,应用范围广。
这里需要说明的是,磁阻转子10的外径在不明显改变定子20的体积的基础上、可以随着负载类型自由选取,特别是在磁阻转子10的外径改变的前提下、不明显影响电机100的永磁体的用量;由于在一定的励磁磁场作用下,电机100的输出转矩随着电机100的外径成平方关系增大,因此可以在不明显改变电机100成本占比较大的情况下,通过增加磁阻转子10的外径,极大地提高电机100的转矩密度。
可选地,相邻两个定子分段(21A,21B)在电机100的周向上彼此临靠或间隔设置。也就是说,定子20的相邻两个定子分段(21A,21B)可以彼此临靠设置,即相邻两个定子分段(21A,21B)之间在电机100的周向上、不存在间隙,相邻两个定子分段(21A,21B)紧贴相连;或者相邻两个定子分段(21A,21B)之间在电机100的周向上、具有一定的间隔距离,对此,本发明不做限定。
有利地,在定子20的横截面内,属于同一定子分段21A的外绕组励磁定子分块211A和内永磁励磁定子分块212A的中心轴线重合。参照图1,相邻两个定子分段(21A,21B)中的一个,即定子分段21A,定子分段21A包括外绕组励磁定子分块211A和内永磁励磁定子分块212A,且外绕组励磁定子分块211A的中心线沿电机100的径向延伸,内永磁励磁定子分块212A的中心线也沿电机100的径向延伸,且二者的延伸方向重合。
进一步地,属于同一定子分段21B的外永磁励磁定子分块212B和内绕组励磁定子分块211B的中心轴线重合。相邻两个定子分段(21A,21B)中的另一个,即定子分段21B,定子分段21B包括外永磁励磁定子分块212B和内绕组励磁定子分块211B,且外永磁励磁定子分块212B的中心线沿电机100的径向延伸,内绕组励磁定子分块211B的中心线沿电机100的径向延伸,且二者的延伸方向相同,有利于提高电机100的内部结构布局,使其结构更加紧凑,提高电机100的性能和品质。
此外,根据本发明的一个实施例,在定子20的横截面内,相邻两个定子分段(21A,21B)的中心轴线的圆心角为α且满足:α≥2π/n0,其中n0为沿电机100的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。
具体地,若定子20的沿电机100的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量n0为12,相邻两个定子分段(21A,21B)的中心轴线的圆心角α满足:α≥30°,例如,若定子20的相邻两个定子分段(21A,21B)可以彼此临靠设置,即相邻两个定子分段(21A,21B)之间在电机100的周向上、不存在间隙,相邻两个定子分段(21A,21B)的中心轴线的圆心角α等于30°;若相邻两个定子分段(21A,21B)之间在电机100的周向上、具有一定的间隔距离,相邻两个定子分段(21A,21B)的中心轴线的圆心角α大于30°。
由此,将相邻两个定子分段(21A,21B)的中心轴线的圆心角α控制在大于等于30°的范围,保持相邻两个定子分段(21A,21B)具有足够的空间产生聚磁作用;将电机100的定子20做成分段结构,有利于减少定子20的材料的使用,从而降低电机100的制造成本,进而提高电机100的性价比。
其中,外绕组励磁定子分块211A和内绕组励磁定子分块211B中的每一个包括:绕组定子铁芯(2111A,2111B)和绕组(2112A,2112B),绕组(2112A,2112B)绕制在绕组定子铁芯(2111A,2111B)上。
换言之,外绕组励磁定子分块211A主要由绕组定子铁芯2111A和绕组2112A组成,外绕组励磁定子分块211A的绕组定子铁芯2111A可以由轭部和多个间隔开布置的定子齿组成,相邻两个定子齿之间限定出齿槽,绕组2112A绕制在绕组定子铁芯2111A的多个定子齿上,即外绕组励磁定子分块211A的绕组定子铁芯2111A和绕组2112A均设在磁阻转子10的外侧。
同样地,内绕组励磁定子分块211B主要由绕组定子铁芯2111B和绕组2112B组成,内绕组励磁定子分块211B的绕组定子铁芯2111B主要由轭部和多个间隔开布置的定子齿组成,相邻两个定子齿之间限定出齿槽,绕组2112B绕设在定子齿上,即内绕组励磁定子分块211B的绕组定子铁芯2111B和绕组2112B均设在磁阻转子10的内侧。
外永磁励磁定子分块212B和内永磁励磁定子分块212A中的每一个包括:永磁定子铁芯(2121A,2121B)和永磁体(2122A,2122B),永磁体(2122A,2122B)设在永磁定子铁芯(2121A,2121B)上。
也就是说,外永磁励磁定子分块212B主要由永磁定子铁芯2121B和永磁体2122B组成,其中,永磁定子铁芯2121B沿磁阻转子10的周向延伸,永磁定子铁芯2121B具有多个沿其长度方向间隔开布置的磁铁槽,每个磁铁槽内设有一个永磁体2122B,即外永磁励磁定子分块212B的永磁定子铁芯2121B和永磁体2122B均设在磁阻转子10的内侧。
同样地,内永磁励磁定子分块212A主要由永磁定子铁芯2121A和永磁体2122A组成,其中,永磁定子铁芯2121A沿磁阻转子10的周向延伸,永磁定子铁芯2121A具有多个沿其长度方向间隔开布置的磁铁槽,每个磁铁槽内设有一个永磁体2122A,即内永磁励磁定子分块212A的永磁定子铁芯2121A和永磁体2122A均设在磁阻转子10的外侧。
该电机100的电机100采用布置在磁阻转子10的内外侧的双层结构,在不改变电机100成本和体积的基础上、增加了磁阻转子10的外径,极大地提高了电机100的转矩密度,再者,双层结构的定子20可以抵消加工中可能产生的工艺误差和不平衡力,进一步减小电机100噪音,从而提升电机100的性能。
磁阻转子10包括:多个导磁铁芯11和多个非导磁间隔块12,多个导磁铁芯11和多个非导磁间隔块12沿电机100的周向交替排列。
具体地,如图1所示,磁阻转子10主要由多个导磁铁芯11和多个非导磁间隔块12组成,多个导磁铁芯11沿电机100的周向间隔开布置,多个非导磁间隔块12沿电机100的周向间隔开布置,相邻两个导磁铁芯11之间设有一个非导磁间隔块12,相邻两个非导磁间隔块12之间设有一个导磁铁芯11,从而组成沿电机100的周向延伸的闭环形结构。
由此,将磁阻转子10设置成多个导磁铁芯11和多个非导磁间隔块12交替布置的结构,有利于减少导磁的用量,从而降低磁阻转子10的材料成本,进而降低电机100的成产成本,提高电机100的性价比。
根据本发明的一个实施例,外绕组励磁定子分块211A和内绕组励磁定子分块211B中的每一个产生的绕组励磁磁场的极对数为ps,外永磁励磁定子分块212B和内永磁励磁定子分块212A中的每一个的永磁体(2122A,2122B)的数量为npm0且产生的磁场的极对数为pf=npm0/2,磁阻转子10的导磁铁芯11的数量为pr且满足:pr=n0|ps±pf|,其中,n0为沿电机100的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。
例如,外绕组励磁定子分块211A和内绕组励磁定子分块211B中的每一个产生的绕组励磁磁场的极对数ps为1,外永磁励磁定子分块212B和内永磁励磁定子分块212A中的每一个的永磁体(2122A,2122B)的数量npm0为3,其产生的磁场的极对数为pf为1.5,沿电机100的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量n0为12,磁阻转子10的导磁铁芯11的数量为pr为30。
在本发明的一些具体实施方式中,外绕组励磁定子分块211A和内绕组励磁定子分块211B中的每一个具有多个定子齿和分别位于相邻定子齿之间的多个齿槽,外绕组励磁定子分块211A和内绕组励磁定子分块211B中的每一个的定子齿的数量为Ns0,外绕组励磁定子分块211A和内绕组励磁定子分块211B中的每一个的相邻齿槽的槽距角为α0且满足:α0=2π/Ns0/n0,n0为沿电机100的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。由此,根据设计需要选择合适的定子齿的数量,可制造性强,容易满足设计需求。
此外,电机100还包括定子机壳30、转子机壳和输出轴,定子20安装在定子机壳30上,磁阻转子10安装在转子机壳上,输出轴安装在转子机壳上。
换言之,电机100主要由磁阻转子10、定子20、定子机壳30、转子机壳和输出轴组成,其中,定子机壳30包括两个沿电机100的径向间隔开布置的环形结构,每个环形结构沿定子20的周向延伸,两个环形结构中的一个设在定子20的外层的外侧且与定子20固定连接,两个环形结构中的另一个设在定子20的内层的内侧,磁阻转子10的端部设有与磁阻转子10固定连接的转子机壳,输出轴与转子机壳固定连接,从而实现与转子的固定连接,便于输出转矩。
下面结合具体实施例描述根据本发明实施例的分段式双定子电机100。
分段式双定子电机100主要包含三层结构,即定子内层、定子外层以及磁阻转子10,电机100的双定子20包含两个分组,即定子分段(21A,21B),相邻两个定子分段(21A,21B)中的一个,即定子分段21A包括在电机100的径向上位于磁阻转子10外侧的外绕组励磁定子分块211A和在电机100的径向上位于磁阻转子10内侧的内永磁励磁定子分块212A,相邻两个定子分段(21A,21B)中的另一个定子分段21B包括在电机100的径向上位于磁阻转子10外侧的外永磁励磁定子分块212B和在电机100的径向上位于磁阻转子10内侧的内绕组励磁定子分块211B。
也就是说,相邻两个定子分段(21A,21B)的双定子20结构的设置位置相反,且相邻两个定子分段(21A,21B)的中心线之间的夹角为α,其中α≥2π/n0,n0为理论分段数,即以一个定子分段的周向长度进行分段,沿圆周填满整圆的分段数量。
相邻两个定子分段中的一个,即定子分段21A由外绕组励磁定子分块211A和内永磁励磁定子分块212A组成,外绕组励磁定子分块211A由高导磁材料构成的绕组定子铁芯2111A和在其上绕制的绕组2112A构成,绕组2112A可以为单相或多相,绕组2112A线圈的跨距可以为1或任意与分段铁芯齿数匹配正整数。每一段绕组定子铁芯2111A的定子齿的数量为Ns0,槽距角α0=2π/Ns0/n0。当通入绕组2112A对应相数的驱动电流时,每一个分段的外绕组励磁定子分块211A产生极对数为ps的绕组励磁磁场。
内永磁励磁定子分块212A由高导磁材料构成的永磁定子铁芯2121A和永磁体2122A构成,永磁体2122A以交替极性沿圆周均匀布置,可以采用常规永磁转子的任何安装形式,即内置式(IPM),表面贴装式(SPM),表面嵌装式(Inset-SPM)等等。内永磁励磁定子分块212A的理论分段数为n0,实际应用中所布置的分段数与外绕组励磁定子分块211A的分段数n1保持一致。内永磁励磁定子分块212A的永磁体2122A块数为npm0,每一个分段的内永磁励磁定子分块212A产生的等效永磁磁场极对数为pf=npm0/2。
磁阻转子10位于三层主要结构的中间层,以固定的气隙分别与其余两层定子20相间隔,磁阻转子10由高导磁材料构成的导磁铁芯11和非导磁材料构成的非导磁间隔块12交替排布构成一个完整的圆周,即不采用分段,磁阻转子10通过转子机壳(例如,转自端盖)和输出轴直接相连接,以作为电机100的转矩输出元件。其中,磁阻转子10的铁芯块数为pr。优选地,磁阻转子10的导磁铁芯11的块数应该满足pr=n0|ps±pf|。
如图1所示,本发明实施例的定子20包括两个相邻设置的定子分段(21A,21B),两个定子分段(21A,21B)分别位于图1中所示的对称线的两侧。
定子分段21A包含外绕组励磁定子分块211A和内永磁励磁定子分块212A,外绕组励磁定子分块211A位于磁阻转子10的外侧,内永磁励磁定子分块212A位于磁阻转子10的内侧,外绕组励磁定子分块211A的绕组定子铁芯2111A和绕组2112A分别固定在定子机壳30上并保持中心线对齐,该段定子分段21A的理论分段数n0=12。外绕组励磁定子分块211A的绕组定子铁芯2111A由高导磁材料构成,其上绕制绕组2112A,该段分段定子20的齿数Ns0=3,绕组2112A为三相绕组,绕组2112A线圈跨距为1,当注入三相电流时,该段定子分段21A的外绕组励磁定子分块211A产生极对数ps=1的磁场。该段定子分段21A的内永磁励磁定子分块212A由高导磁材料构成的永磁定子铁芯2121A和永磁体2122A构成,永磁体2122A采用平行充磁,以相同极性永磁体2122A相对的方式均匀安放在该段定子分段21A的内永磁励磁定子分块212A的永磁定子铁芯2121A中,产生的等效永磁磁场极对数pf=1.5。
定子分段21B与定子分段21A类似,但定子分段21B的内绕组励磁定子分块211B设在磁阻转子10的最内侧,而外永磁励磁定子分块212B设在磁阻转子10的最外侧,内绕组励磁定子分块211B的绕组定子铁芯2111B和外永磁励磁定子分块212B的永磁定子铁芯2121B分别固定在定子机壳30上并保持中心线对齐,定子分段21B的理论分段数n0=12。内绕组励磁定子分块211B的绕组定子铁芯2111B由高导磁材料构成,其上绕制绕组2112B,分段定子20的齿数Ns0=3,绕组2112B为三相绕组,绕组2112B线圈跨距为1,当注入三相电流时,内绕组励磁定子分块211B产生极对数ps=1的磁场。外永磁励磁定子分块212B由高导磁材料构成的永磁定子铁芯2121B和永磁体2122B构成,永磁体2122B采用平行充磁,以相同极性永磁体2122B相对的方式均匀安放在永磁定子铁芯2121B中,产生的等效永磁磁场极对数pf=1.5。
相邻两个定子分段(21A,21B)的中心线的圆心角α为40°,略大于其理论间隔角度360/12=30°,以保持内永磁励磁定子分块212A的永磁定子铁芯2121A和外永磁励磁定子分块212B的永磁定子铁芯2121B有足够的空间产生聚磁作用。
磁阻转子10由高导磁材料构成的导磁铁芯11以及非导磁材料构成的非导磁间隔块12构成,磁阻转子10的导磁铁芯11的块数pr=30,满足优选公式,即pr=n0|ps±pf|。
通过将定子20分成具有内外层的定子分段(21A,21B),并将磁阻转子10设在定子分段(21A,21B)的外绕组励磁定子分块211A和内永磁励磁定子分块212A之间、内绕组励磁定子分块211B和外永磁励磁定子分块212B之间,与相关技术中的内转子电机100结构相比,在不改变电机100成本和体积的基础上、增加了磁阻转子10的外径,极大地提高了电机100的转矩密度,再者,两组径向反向的双定子20布置,可以抵消加工中可能产生的工艺误差和不平衡力,进一步减小电机100噪音,从而提升电机100的性能。该电机100的结构简单、紧凑,材料成本低、系统效率高,适用于家用电器、电动汽车、风力发电等场合中,应用范围广。
根据本发明实施例的电机100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种电机,其特征在于,包括:
可旋转的磁阻转子,所述磁阻转子为沿所述电机的周向延伸的闭环形;
定子,所述定子包括沿所述电机的周向排列的多个定子分段,所述定子分段的数量等于或小于沿所述电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量,相邻两个定子分段中的一个包括在所述电机的径向上位于所述磁阻转子外侧的外绕组励磁定子分块和在所述电机的径向上位于所述磁阻转子内侧的内永磁励磁定子分块,相邻两个定子分段中的另一个包括在所述电机的径向上位于所述磁阻转子外侧的外永磁励磁定子分块和在所述电机的径向上位于所述磁阻转子内侧的内绕组励磁定子分块,
其中,所述磁阻转子包括:多个导磁铁芯和多个非导磁间隔块,多个所述导磁铁芯和多个所述非导磁间隔块沿所述电机的周向交替排列;
所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个产生的绕组励磁磁场的极对数为ps,所述外永磁励磁定子分块和所述内永磁励磁定子分块中的每一个的永磁体的数量为npm0且产生的磁场的极对数为pf=npm0/2,所述磁阻转子的导磁铁芯的数量为pr且满足:pr=n0|ps±pf|,其中,n0为沿所述电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,相邻两个定子分段在所述电机的周向上彼此临靠或间隔设置。
3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,在所述定子的横截面内,属于同一定子分段的外绕组励磁定子分块和内永磁励磁定子分块的中心轴线重合,属于同一定子分段的外永磁励磁定子分块和内绕组励磁定子分块的中心轴线重合。
4.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,在所述定子的横截面内,相邻两个定子分段的中心轴线的圆心角为α且满足:
α≥2π/n0,其中n0为沿所述电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。
5.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个包括:
绕组定子铁芯;
绕组,所述绕组绕制在所述绕组定子铁芯上。
6.根据权利要求5所述的电机,其特征在于,所述外永磁励磁定子分块和所述内永磁励磁定子分块中的每一个包括:
永磁定子铁芯;
永磁体,所述永磁体设在所述永磁定子铁芯上。
7.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个具有多个定子齿和分别位于相邻定子齿之间的多个齿槽,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个的定子齿的数量为Ns0,所述外绕组励磁定子分块和所述内绕组励磁定子分块中的每一个的相邻齿槽的槽距角为α0且满足:
α0=2π/Ns0/n0,n0为沿所述电机的周向连接成闭环形所需的定子分段的数量。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电机,其特征在于,还包括:
定子机壳,所述定子安装在所述定子机壳上;
转子机壳,所述磁阻转子安装在所述转子机壳上;
输出轴,所述输出轴安装在所述转子机壳上。
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