CN109687670A - 一种削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法 - Google Patents
一种削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法，定子上有M个定子槽，方法包括以下步骤：1，使两个转子关于定子镜面对称设置并且分别与定子保持均匀气隙；2，转动其中一个转子，使该转子上永磁单元与另一个转子的永磁单元错开360/2M°；3，通过机械连接结构使两个转子保持相对静止。还公开了一种利用上述方法的盘式永磁单定子双转子开槽电机。采用本发明提出的方法，定子两侧两转子受到的齿槽转矩相互抵消一部分，削弱了齿槽转矩对电机的影响，从而使电机运行得更加稳定。本发明结构更加简单、绕线更加方便、开槽也更加自由。本发明的盘式永磁单定子双转子开槽电机，齿槽转矩小，电机速率和转矩稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法，属于电机设计与制造技术领域。
背景技术
盘式电机又叫碟式电机，具有体积小、重量轻、效率高的特点，一般电机的转子和定子是里外套着装的，盘式电机为了薄，定子在平的基板上，转子是盖在定子上的，一般定子是线圈，转子是永磁体或粘有永磁体的圆盘；在单转子盘式电机的基础上，人们又开发了双转子盘式电机，其继承了盘式电机的优点，又具有双输出轴，极大的减小了设备的体积和重量，提高了工作效率，能很好的满足节能和调速的要求，有着优越的运行性能。
另外，随着永磁材料的发展和人们对电机拥有更大的力矩的追求，开槽永磁电机已经成为了现代电机研究的热点。然而齿槽转矩是开槽永磁电机特有的问题，齿槽转矩的存在会导致电机转速不稳定，从而影响电机的稳定性。齿槽转矩的存在已经成为高性能永磁电机设计和制造中必须考虑和解决的关键问题。
现有的盘式单定子双转子电机多采为开槽电机，由于齿槽转矩的作用引起的电机速率不稳定、电机转矩不稳定等问题急需解决。
目前工业上常采用的解决方法是闭口槽法。定子槽不开口，槽口材料与齿部材料相同,槽口的导磁性能较好，所以闭口槽比磁性槽楔能更有效地消除转矩脉动。但采用闭口槽，给绕组嵌线带来极大不便，同时也会大大增加槽漏抗，增大电路的时间常数，从而影响电机控制系统的动态特性。也可通过减少槽口宽度来减少齿槽转矩越，但槽口宽度的减小能够削弱齿槽转矩，却给绕组下线工艺带来困难，另外还使漏磁增加，最终影响电机出力。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种结构合理，能有效简化定子绕组嵌线难度并且可以削弱齿槽转矩的盘式永磁单定子双转子开槽电机的方法。
为了克服上述缺陷，本发明还提供了一种盘式永磁单定子双转子开槽电机。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法，所述开槽电机包括一个盘式定子和两个盘式转子，所述定子上开设有M个定子槽，转子面向定子一侧上周向均布若干个永磁单元，包括以下步骤：
步骤一，使两个转子关于定子镜面对称设置并且分别与定子保持均匀气隙；
步骤二，转动其中一个转子，使该转子上永磁单元与另一个转子的永磁单元错开360/2M°；
步骤三，通过机械连接结构使两个转子保持相对静止并且该机械连接结构不干涉定子。
优选的，所述机械连接结构为在两个转子的周向外端面周向均布若干个连接板，连接板两侧分别通过螺钉与两个转子周向外端面固定连接。
优选的，所述连接板为弧形板，其内侧面与转子周向外端面相吻合。
在实际应用的时候，定子槽为直槽，槽型为开口槽、闭口槽或半闭口槽。永磁单元采用胶粘等化学结合方式与转子固定连接。
一种盘式永磁单定子双转子开槽电机，包括电机本体，所述电机本体内定子和转子结构采用上述的削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法所制成。
优选的，包括定子和两个转子，定子上开设有M个（M为正整数）定子槽，两个转子关于定子对称设置，两个转子面向定子的端面上周向均布相同数量的永磁单元，两个转子相对应的永磁单元错位360/2M°；两个转子周向外端面之间通过机械连接结构固定连接。
优选的，所述机械连接结构为在两个转子的周向外端面周向均布若干个连接板，连接板两侧分别通过螺钉与两个转子周向外端面固定连接。
优选的，所述连接板为弧形板，其内侧面与转子周向外端面相吻合。
采用本发明提出的方法，定子两侧两转子受到的齿槽转矩相互抵消一部分，削弱了齿槽转矩对电机的影响，从而使电机运行得更加稳定。相对于定子开闭口槽消除齿槽转矩的方法，本发明结构更加简单、绕线更加方便、开槽也更加自由。
本发明的盘式永磁单定子双转子开槽电机，齿槽转矩小，电机速率和转矩稳定。
附图说明
图1为本发明的的定子和转子配合的结构示意图。
图2为本发明的转子之间连接结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法，如图1图2所示，所述开槽电机包括一个盘式定子1和两个盘式转子2，所述定子1上开设有M个定子槽3，转子2面向定子1一侧上周向均布若干个永磁单元4，包括以下步骤：
步骤一，使两个转子2关于定子1镜面对称设置并且分别与定子1保持均匀气隙；
步骤二，转动其中一个转子2，使该转子2上永磁单元4与另一个转子2的永磁单元4错开360/2M°；
步骤三，通过机械连接结构使两个转子保持相对静止并且该机械连接结构不干涉定子。
在本实施例中，实际结构如图1图2所述，其中机械连接结构为在两个转子2的周向外端面周向均布若干个连接板5，连接板5两侧分别通过螺钉与两个转子2周向外端面固定连接，连接板5为了更好定位和安装，连接板5为弧形板，其内侧面与转子2周向外端面相吻合。在实际应用中，可以根据具体情况，在保证两个转子2相对静止的情况下，采用其他连接方式。
具体应用中，同一个转子2上相邻永磁单元4的磁极方向相反、定子1线圈的绕组方式等技术手段均为本领域常规手段，本申请省略其详细描述及图示。
实施例2
一种盘式永磁单定子双转子开槽电机，包括电机本体，所述电机本体内定子和转子结构采用实施例1的方法所制成，具体结构如图1图2所示，电机本体内设置有定子1和两个转子2，定子1上开设有M个（M为正整数）定子槽3，两个转子2关于定子1对称设置，两个转子2面向定子1的端面上周向均布相同数量的永磁单元4，两个转子2相对应的永磁单元4错位360/2M°；两个转子2周向外端面之间通过若干个弧形连接板5固定连接，弧形连接板5与两个转子2之间分别通过螺钉固定，弧形连接板5的内侧面与转子2周向外端面相吻合。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法，所述开槽电机包括一个盘式定子和两个盘式转子，所述定子上开设有M（M为正整数）个定子槽，转子面向定子一侧上周向均布若干个永磁单元，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，使两个转子关于定子镜面对称设置并且分别与定子保持均匀气隙；
步骤二，转动其中一个转子，使该转子上永磁单元与另一个转子的永磁单元错开360/2M°；
步骤三，通过机械连接结构使两个转子保持相对静止并且该机械连接结构与定子互不干涉。
2.根据权利要求1所述的削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法，其特征在于：所述机械连接结构为在两个转子的周向外端面周向均布若干个连接板，连接板两侧分别通过螺钉与两个转子周向外端面固定连接。
3.根据权利要求2所述的削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法，其特征在于：所述连接板为弧形板，其内侧面与转子周向外端面相吻合。
4.一种盘式永磁单定子双转子开槽电机，包括电机本体，其特征在于：所述电机本体内定子和转子结构用如权利要求1-3任意一项所述削弱盘式永磁单定子双转子开槽电机齿槽转矩的方法所制成。
5.根据权利要求4所述的一种盘式永磁单定子双转子开槽电机，其特征在于：包括定子和两个转子，定子上开设有M个（M为正整数）定子槽，两个转子关于定子对称设置，两个转子面向定子的端面上周向均布相同数量的永磁单元，两个转子相对应的永磁单元错位360/2M°；两个转子周向外端面之间通过机械连接结构固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种盘式永磁单定子双转子开槽电机，其特征在于：所述机械连接结构为在两个转子的周向外端面周向均布若干个连接板，连接板两侧分别通过螺钉与两个转子周向外端面固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种盘式永磁单定子双转子开槽电机，其特征在于：其特征在于：所述连接板为弧形板，其内侧面与转子周向外端面相吻合。
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