CN107733195A - 悬臂式多定子电机 - Google Patents

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何龙飞
周乐
余天军
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Abstract

本发明涉及一种新型的永磁电机结构，利用永磁体的两极同时作用在多个定子上，提高电机做功效率及功率密度，在相同外形尺寸的前期下，可有效提高电机输出功率40％以上，对电机小型化、轻量化进程起到巨大的推动作用，同时利用这种多定子多定子结构，通过控制定子线圈的数量来有效调节电机输出扭矩，即可提高电能的利用效率又可有效延长电机使用寿命。

Description

悬臂式多定子电机
技术领域
本发明涉及一种新型的永磁电机结构，利用永磁体的两极同时作用在多个定子上，提高电机做功效率及功率密度，在相同外形尺寸的前期下，可有效提高电机输出功率40％以上，对电机小型化、轻量化进程起到巨大的推动作用，同时利用这种多定子多定子结构，通过控制定子线圈的数量来有效调节电机输出扭矩，即可提高电能的利用效率又可有效延长电机使用寿命。
背景技术
目前，传统的感应交流异步电机与永磁同步电机，使用的都是单定子与转子的电机，电机效率低、功率输出密度小，安装使用中存在很多不便。
多定子电机通过固定在后机壳外侧的外定子与后机壳内侧的内定子同时作用在转子上的永磁体的两极上，提高转子永磁体的利用效率，从而增大电机的扭矩及输出功率，因电机本体有多个定子，通过调节定子的通断电可适当调整电机扭矩的输出，通过电机定子的变化来调节整车扭矩及转速输出，当电机处于恒扭矩输出时，定子全部接入回路，增大扭矩；当电机处于恒功率输出时，部分定子接入回路，其他定子处于空置状态，间歇性有效降低电机永磁体的衰减速度延长 电机使用后年限。
发明内容
本发明需要解决的问题是在相同外形结构前提下具有更高的功率密度及更大的输出扭矩，并且在合适条件下通过调节介入回路定子数量来实现扭矩的阶梯变化，延长电机的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明使用以下两种方法实现。
方法一(见附图1)
为提升电机功率输出密度提升电机输出扭矩，我们将电机外壳加工成左右对扣形状的外壳，在左右机壳的外侧装外定子、内侧装配内定子，左右分装完成后，分别与转子主轴对扣在一起，装在转子主轴磁轭内的永磁体同时受内外定子的作用，提高永磁体的利用效率，从而提高电机整体的功率密度及扭矩输出；为实现扭矩阶梯变化，当电机处于恒扭矩输出状态时，电机内外定子全部接入回路，电机保持最大的扭矩输出，当电机处于恒功率状态时，部分定子接入回路，在保证扭矩输出的前提下，使内外定子轮流工作，确保电机部件的使用寿命。
方法一(见附图2)
为提升电机功率输出密度提升电机输出扭矩，我们将外定子固定外壳上，将端盖加工成杯状，内定子装配在端盖上，机壳、端盖装配完成后分别与转子主轴对扣在一起，装在转子主轴磁轭内的永磁体同时受内外定子的作用，提高永磁体的利用效率，从而提高电机整体的功率密度及扭矩输出；为实现扭矩阶梯变化，当电机处于恒扭矩输出 状态时，电机内外定子全部接入回路，电机保持最大的扭矩输出，当电机处于恒功率状态时，部分定子接入回路，在保证扭矩输出的前提下，使内外定子轮流工作，确保电机部件的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的第一种结构示意图；
1.后端盖轴承 2.转子主轴
3.后端盖 4.永磁体 内定子
5.前端盖 6.前端盖轴承
7.定子1 8.定子2
9.定子3 10.定子4
图2为本发明的第二种结构示意图；
1.后端盖轴承 2.转子主轴
3.后端盖 4.永磁体
5.前端盖 6.前端盖轴承
7.机壳 8.定子1
9.定子2 10.定子3
图3为本发明电机立面结构图；
2.转子主轴 7.定子1
5.永磁体 8.定子2
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
结构方案一：
件4永磁体镶嵌在件2转子主轴上，件2主轴与转子为整体设计，轴与转子一体简化了加工工序同时提升部件的可靠性，件7、8、9、10定子与件7、8、9、10定子分别安装在件3后端盖与件5前端盖上，件2通过件1前端盖轴承与件6后端盖轴承保持转动的灵活性；
结构方案二：
件4永磁体镶嵌在件2转子主轴上，件2主轴与转子为整体设计，轴与转子一体简化了加工工序同时提升部件的可靠性，件8、9、10定子镶嵌在件7机壳上，件8、9、10定子分别镶嵌在件3后端盖与件7前端盖上，件2通过件1前端盖轴承与件6后端盖轴承保持转动的灵活性。

Claims (5)

1.多定子电机通过内外定子同时作用于转子上永磁体，永磁体的两个磁极同时做功，推动电机转子转动，提高永磁电机的功率密度，同时通过调整接入回路定子数量，让电机始终处于高能效区域，即可提高电机的功率输出密度又可有效延长电机的使用寿命。
2.根据权利1所述的是一种多定子电机，其特征在于，利用悬臂结构，减少电机零部件数量，简化电机加工、装配工序，提高产能。
3.根据权利1所述的是一种多定子电机，其特征在于，通过调整定子接入数量来调整电机额定功率的变化，让电机始终处于高能效区间，提高能源利用效率。
4.根据权利1所述的是一种多定子电机，其特征在于，根据实际需求，当电机具有较大功率范围时可将外定子设计成分体式，当电机功率范围相对较小式可将外定子设计成整体式，灵活变通。
5.根据权利1所述的是一种多定子电机，其特征在于，利用永磁体的两极同时受定子作用力，提高磁场的利用率，同时增大电机的功率密度。
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