CN107332419A - 一种永磁复合直驱电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁复合直驱电机，其特征在于：包括铁芯定子1和永磁转子2，铁芯定子1和永磁转子2之间有空气间隙3；铁芯定子1由绕组6和带齿槽的导磁材料片8组成；导磁材料8的齿沿径向向外凸起一方块状或者其它形状形成调磁块7，沿周向多个调磁块7形成一个调磁环；永磁转子2由若干永磁体5和磁轭4组成。当铁芯定子线圈通电以后，电感磁场通过调磁块7所形成的调磁环进行调磁，调磁后的磁场与永磁转子磁场形成相互啮合作用，从而实现永磁转子大扭矩、低转速旋转功能。通过将调磁环的每一个调磁块7与导磁材料片8的齿一体化，结构简单，低成本地实现大扭矩、低转速功能，根据需要可设计不同的转速输出，可替代减速箱，免维护、高效率、高可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电机，具体的说是一种永磁复合直驱电机。
背景技术
齿轮传动是工业传动的基础，齿轮传动到处可见，但是齿轮传动的要求高，容易漏油、齿轮磨损、甚至断轴断齿、发生自燃，对于温差大的环境中每年冬夏两季还需使用不同的润滑油，润滑油存在保温问题等等。因此科技工作者一直在追求实现电机直驱，这几年电机直驱技术发展很快但是也遇到了瓶颈，目前的电机直驱技术主要是增加电机极对数实现，比如力矩电机和风力发电机等等。增加电机极对数，使得沿着径向体积变得很大，重量很重，成本很高，性价比不好，市场接受程度低。
2004年英国科学家提出了永磁齿轮技术方案，随着该技术的发展，国内外专家一直在寻找永磁齿轮替代机械齿轮的方案，理论上可行，但是实际作出的产品与理论值相差很大；与此同时，国内外也有科技人员在研究将永磁齿轮技术与永磁电机技术进行糅合，从而实现更经济更好的低速直驱方案。国内外近几年有科技工作者提出3气隙永磁复合电机方案，该方案结构复杂，成本很高；经过进一步研究，将3气隙简化到2气隙，甚至提出了单气隙永磁复合电机方案，单气隙永磁复合电机方案已经相对简单，但是其调磁环的设计、制造、装配都很难，较难实现产业化。
发明内容
本发明所有解决的问题是，如何简单地将永磁齿轮技术与永磁电机技术有机糅合，将单气隙复合电机进一步简化，方便产业化。本发明通过下述技术方案实现：
一种永磁复合直驱电机，包括铁芯定子1和永磁转子2，铁芯定子1和永磁转子2之间有空气间隙3；铁芯定子1由绕组6和带齿槽的导磁材料片8组成；导磁材料8的齿沿径向向外凸起一方块状或者其它形状形成调磁块7，沿周向多个调磁块7形成一个调磁环；永磁转子2由若干永磁体5和磁轭4组成。
所述铁芯定子1和永磁转子2呈环形相对设置，铁芯定子1位于环形外侧时，永磁转子2位于环形内侧；铁芯定子1位于环形内侧时，永磁转子2位于环形外侧。
所述铁芯定子1的导磁材料片8可以为硅钢片、非晶合金等磁导率高的材料。
所述铁芯定子1的调磁块7的形状和占空比可以任意。
所述铁芯定子1的调磁块7的数量可以根据需要调整。
所述的调磁块7与导磁材料片8是一体化设计。
一种永磁复合外转子电机，其特征在于：由永磁1和绕组内定子2组成，外转子1和内定子2之间有空气间隙3；内定子2由绕组6和带许多齿的导磁材料片8组成；导磁材料8的每个齿沿径向外凸起一方块状或者其它形状形成调磁块7，沿周向多个调磁块7形成一个调磁环；外转子由若干永磁体5和磁轭4组成。
本发明的核心是将单气隙的永磁复合电机的调制环中的某一块与铁芯定子1合二为一，将永磁外转子电机的内定子2的导磁材料片8上的齿进行特殊设计向外凸起形成调磁块7，多块调制块7形成调制环，从而实现永磁齿轮的调制环的作用，并研究了合成后调磁环与输出转速的关系。
当电机定子线圈通电后，线圈感应磁场通过该特殊的调制环进行调制，调制后的磁场再与外转子的特定永磁场进行耦合作用，从而实现需要的、稳定的低转速和大扭矩输出。为了灵活应对不同的转速变化，可以通过改变调制块7的数量和形状实现。
本发明所述的永磁复合直驱电机，通过将单气隙的永磁复合电机的调制环中的某一块与铁芯定子1合二为一，将永磁外转子电机的内定子2的导磁材料片8上的齿进行特殊设计，向外凸起形成调磁块7，多块调制块7形成调制环，从而实现永磁齿轮的调制环的作用，并利用了合成后调磁环与输出转速的关系，结构简单，能够实现大扭矩、低转速功能，可以代替变速箱，实现比变速箱更优的技术效果。
附图说明
图1为本发明第一种实施例的结构示意图；
其中：1-铁芯定子，2-永磁转子，3-间隙，4-磁轭，5-永磁体，6-铁芯定子绕组，7-调磁块，8-带齿槽的导磁材料片。
图2为本发明的第二种实施例结构示意图，将转子和定子交换位置，形成永磁复合直驱外转子电机；
其中：11-铁芯定子，12-永磁转子，13-间隙，14-磁轭，15-永磁体，16-铁芯定子绕组，17-调磁块，18-带齿槽的导磁材料片。
具体实施方式
下面对本发明所述的技术方案做进一步的详细说明：
实施例1
本实施例提供的一种永磁复合直驱内转子电机，更详细地说是一种永磁复合直驱内转子电机，其特征在于：包括铁芯定子1和永磁转子2，铁芯定子1和永磁转子2之间有空气间隙3；铁芯定子1由绕组6和带齿槽的导磁材料片8组成；导磁材料8的齿沿径向向外凸起一方块状或者其它形状形成调磁块7，沿周向多个调磁块7形成一个调磁环；永磁转子2由若干永磁体5和磁轭4组成。
当电机定子线圈通电后，线圈感应磁场通过该特殊的调制环进行调制，调制后的磁场再与外转子的特定永磁场进行耦合作用，从而实现一需要的稳定的低转速转速和大扭矩输出。为了灵活应对不同的转速变化，可以通过改变调制块7的数量和形状实现不同的转速。
本发明核心是将单气隙的永磁复合电机的调制环中的某一块与铁芯定子1合二为一，简单地将永磁外转子电机的内定子2的导磁材料片8上的齿进行特殊设计向外凸起形成调磁块7，多块调制块7形成调制环，从而实现永磁齿轮的调制环的作用，并研究了合成后调磁环与输出转速的关系。
本发明通过将调磁环的每一个调磁块7与导磁材料片8的齿一体化，结构非常简单，低成本地实现大扭矩、低转速功能，根据需要可设计不同的转速输出，可替代减速箱，免维护、高效率、高可靠性。
实施例2
本实施例提供的一种永磁复合直驱外转子电机，更详细地说是一种永磁复合直驱外转子电机，其特征在于：包括铁芯定子11和永磁转子12，铁芯定子11在永磁转子12内部，铁芯定子11和永磁转子12之间有空气间隙13；铁芯定子11由绕组16和带齿槽的导磁材料片18组成；导磁材料18的齿沿径向向外凸起一方块状或者其它形状形成调磁块17，沿周向多个调磁块17形成一个调磁环；永磁转子12由若干永磁体15和磁轭14组成。
当铁芯定子线圈通电以后，电感磁场通过调磁块17所形成的调磁环进行调磁，调磁后的磁场与永磁转子磁场形成相互啮合作用，从而实现永磁转子大扭矩、低转速旋转功能。本发明核心是通过将调磁环的每一个调磁块17与导磁材料片18的齿一体化，结构非常简单，低成本地实现大扭矩、低转速功能，根据需要可设计不同的转速输出，可替代减速箱，免维护、高效率、高可靠性。
该转子可用于风机、风力发电机、皮带机、轮毂电机等各种低转速负载。
Claims (6)
1.一种永磁复合直驱电机，其特征在于：包括铁芯定子1和永磁转子2，铁芯定子1和永磁转子2之间有空气间隙3；铁芯定子1由绕组6和带齿槽的导磁材料片8组成；导磁材料8的齿沿径向向外凸起一方块状或者其它形状形成调磁块7，沿周向多个调磁块7形成一个调磁环；永磁转子2由若干永磁体5和磁轭4组成。
2.根据权利要求1所述的永磁复合直驱电机，其特征在于：铁芯定子1和永磁转子2呈环形相对设置，铁芯定子1位于环形外侧时，永磁转子2位于环形内侧；铁芯定子1位于环形内侧时，永磁转子2位于环形外侧。
3.根据权利要求2所述的永磁复合直驱电机，其特征在于：所述铁芯定子1的导磁材料片8可以为硅钢片、非晶合金等磁导率高的材料。
4.根据权利要求2所述的永磁复合直驱电机，其特征在于：所述铁芯定子1的调磁块7的形状和占空比可以任意。
5.根据权利要求2所述的永磁复合直驱电机，其特征在于：所述铁芯定子1的调磁块7的数量可以根据需要调整。
6.根据权利要求1所述的永磁复合直驱电机，其特征在于：所述的调磁块7与导磁材料片8是一体化设计。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710549225.6A CN107332419A (zh) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | 一种永磁复合直驱电机 |
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| CN201710549225.6A CN107332419A (zh) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | 一种永磁复合直驱电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107332419A true CN107332419A (zh) | 2017-11-07 |
Family
ID=60197096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710549225.6A Pending CN107332419A (zh) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | 一种永磁复合直驱电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107332419A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107769458A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-06 | 大连交通大学 | 一种永磁变速电机 |
| CN107834799A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-03-23 | 大连交通大学 | 一种集成式永磁复合电机 |
| CN110394825A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-11-01 | 苏州大学 | 平面关节型机器人及内转子关节装置 |
| CN112828645A (zh) * | 2021-02-28 | 2021-05-25 | 许梦艳 | 一种单主轴双速区驱动装置 |
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2017
- 2017-07-07 CN CN201710549225.6A patent/CN107332419A/zh active Pending
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| CN107834799A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-03-23 | 大连交通大学 | 一种集成式永磁复合电机 |
| CN110394825A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-11-01 | 苏州大学 | 平面关节型机器人及内转子关节装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171107 |