CN112152410B - 一种永磁双转子游标电机 - Google Patents

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李伟
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    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors

Abstract

本发明涉及一种永磁双转子游标电机，包括内转子、定子和外转子，所述定子位于内转子和外转子之间，所述外转子的内侧设有外转子槽，所述定子的外侧设有外定子槽，定子的内侧设有内定子槽，所述定子为一体成型结构，所述内转子上布置有极对数为p1的永磁体，所述内定子槽上设有一套可形成极对数为p1磁场的绕组，所述外定子槽上设有两套分别可形成极对数为p2、p3磁场的绕组，所述外转子槽上布置有相数为(p2+p3)的绕组。本发明增加了电机的利用率，提升了气隙磁场旋转速度，提高了电机的功率密度，改善了电机的性能。

Description

一种永磁双转子游标电机
技术领域
本发明涉及电源并联技术领域，具体涉及一种永磁双转子游标电机。
背景技术
近几十年，永磁电机由于具有结构紧凑、功率密度和效率高等众多优点得到了迅速发展。在低速大转矩应用场合，采用永磁电机直接驱动可去除齿轮箱，消除由于齿轮传动引起的噪声和故障，提高系统的效率和可靠性。然而如果采用传统永磁同步电机来达到低速大转矩的目的，其槽数、绕组数和永磁体极数会很多，导致电机体积较为庞大，转矩密度等指标难以令人满意。为实现低速大转矩，多种基于永磁电机与新型磁齿轮相结合的复合电机被提了出来，该类电机结合了外转子永磁电机和新型磁齿轮的优点，极大地提高了输出转矩。然而这种复合电机三层气隙的结构给加工制造带来了很大困难，限制了其实际工程应用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供了一种气隙磁场增速效果好，耦合能力较强，功率密度、效率较高，振动及噪声较低的永磁双转子游标电机。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种永磁双转子游标电机，包括内转子、定子和外转子，所述定子位于内转子和外转子之间，所述外转子的内侧设有外转子槽，所述定子的外侧设有外定子槽，定子的内侧设有内定子槽，所述定子为一体成型结构，所述内转子上布置有极对数为p1的永磁体，所述内定子槽上设有一套可形成极对数为p1磁场的绕组，所述外定子槽上设有两套分别可形成极对数为p2、p3磁场的绕组，所述外转子槽上布置有相数为(p2+p3)的绕组。
进一步的，若p1＝p3，则p1对极绕组与p3对极绕组的相位相同。
进一步的，所述内转子的转速为-n1，定子内侧绕组的转速为n1，所述定子外侧p2对极绕组输出频率为f2＝n1(2p1+p2)/60。
所述永磁体嵌入在内转子与定子之间，且永磁体贴合于内转子外侧的边缘。
所述定子内侧p1对极绕组与定子外侧p3对极绕组相连接，并共用一个轭部磁路
由以上技术方案可知，本发明的永磁双转子游标电机，采用同心共轴方式布置，轴向长度任意，定子内部空间被有效利用。内转子永磁体为定子内侧绕组提供励磁，由于定子内侧绕组与定子外侧绕组相连，可以将定子内侧绕组感应的励磁电流直接传递到定子外侧绕组，通过外转子实现不同极对数绕组能量的转换，该电机实现了自励磁，增加了电机的利用率，提升了气隙磁场旋转速度，提高了电机的功率密度，改善了电机的性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明外转子结构图；
图3为本发明内转子的结构示意图；
图4为本发明定子的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1～4所示，本实施例的永磁双转子游标电机，包括外转子1、内转子8和定子5，该定子5位于外转子1和内转子8之间，外转子1的内侧设有外转子槽11，外转子槽11内嵌有相数为(p2+p3)的绕组2，定子5的外侧设有外定子槽51，外定子槽51内嵌有极对数分别为p2、p3的两套绕组3和4，定子5的内侧设有内定子槽52，内定子槽52内嵌有极对数为p1的绕组6，内转子8上的永磁体7采用表贴式的安装方式，永磁体7与绕组6的极对数相同，假定p2>p3，则存在p1＝p3且两套绕组相位相同，该定子5为一体成型结构，即定子5是一个整体，中间无隔磁层，如图4所示。
本实施例中选取一台内转子永磁体7的极对数为p1＝2的永磁双转子游标电机，选取定子外侧两套绕组的极对数分别为p2＝4、p3＝2，该永磁体7采用径向充磁，紧贴或嵌套在内转子8的表面。内转子8上永磁体7极对数与定子5内侧绕组6产生极对数相对应，外定子1上的绕组2的相数为p2+p3＝6。实施例中电机内转子上布置有极对数为p1的永磁体，定子外侧布置有两套绕组的极对数分别为p2、p3，外转子绕组的相数为(p2+p3)。当内转子转速为-n1时，定子内侧绕组频率为f1＝-n1p1/60，定子外侧极对数为p3的绕组，输出频率为f1＝-n1p1/60，若外转子转速为n1，定子外侧p2对极绕组输出频率为f2＝n1(2p1+p2)/60，设内转子速度为-600r/min，外转子速度为600r/min，此时定子内侧极对数为p1的绕组输出频率为f1＝-20Hz，而定子外侧极对数为p2的绕组输出频率f3＝80Hz，由此可以看出本发明的电机输出频率得到了提高。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种永磁双转子游标电机，包括内转子、定子和外转子，所述定子位于内转子和外转子之间，所述外转子的内侧设有外转子槽，所述定子的外侧设有外定子槽，定子的内侧设有内定子槽，所述定子为一体成型结构，其特征在于：所述内转子上布置有极对数为p1的永磁体，所述内定子槽上设有一套可形成极对数为p1磁场的绕组，所述外定子槽上设有两套分别可形成极对数为p2、p3磁场的绕组，所述外转子槽上布置有相数为(p2+p3)的绕组。
2.根据权利要求1所述的永磁双转子游标电机，其特征在于：若内定子槽上的绕组p1与外定子槽上的绕组p3相等，则p1对极绕组与p3对极绕组的相位相同。
3.根据权利要求1所述的永磁双转子游标电机，其特征在于：所述内转子的转速为-n1，定子内侧绕组产生的磁场转速为n1，所述定子外侧p2对极绕组输出频率为f2＝n1(2p1+p2)/60。
4.根据权利要求1或3所述的永磁双转子游标电机，其特征在于：所述永磁体贴合于内转子外侧的边缘。
5.根据权利要求1所述的永磁双转子游标电机，其特征在于：所述定子内侧p1对极绕组与定子外侧p3对极绕组相连接，并共用一个轭部磁路。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113659744A (zh) * 2021-08-11 2021-11-16 阚立琦 一种双向多回路转子绕组无刷双馈电机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101938199A (zh) * 2010-09-07 2011-01-05 哈尔滨工业大学 径向-径向磁场调制型无刷复合结构电机
CN202172350U (zh) * 2011-08-17 2012-03-21 浙江大学 一种磁场调制型多功率端口永磁电机
CN102497074A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 北京理工大学 一种基于双转子结构的多相容错永磁电机
CN105743308A (zh) * 2016-04-18 2016-07-06 合肥工业大学 一种高功率密度永磁双定子无刷双馈电机
WO2017014461A1 (ko) * 2015-07-21 2017-01-26 삼성전자 주식회사 세탁기용 모터, 및 이를 구비한 세탁기
CN106655671A (zh) * 2016-12-12 2017-05-10 华中科技大学 一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机及其应用
CN109546827A (zh) * 2018-12-24 2019-03-29 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 一种对转电机及破壁机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185452B (zh) * 2011-05-17 2015-11-04 张连浩 一种超大扭矩开关磁阻电动机
CN103475178A (zh) * 2013-09-30 2013-12-25 东南大学 一种直线旋转永磁电机
CN104300755B (zh) * 2014-09-11 2016-10-26 东南大学 双层绕线转子式双定子无刷双馈电机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101938199A (zh) * 2010-09-07 2011-01-05 哈尔滨工业大学 径向-径向磁场调制型无刷复合结构电机
CN202172350U (zh) * 2011-08-17 2012-03-21 浙江大学 一种磁场调制型多功率端口永磁电机
CN102497074A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 北京理工大学 一种基于双转子结构的多相容错永磁电机
WO2017014461A1 (ko) * 2015-07-21 2017-01-26 삼성전자 주식회사 세탁기용 모터, 및 이를 구비한 세탁기
CN105743308A (zh) * 2016-04-18 2016-07-06 合肥工业大学 一种高功率密度永磁双定子无刷双馈电机
CN106655671A (zh) * 2016-12-12 2017-05-10 华中科技大学 一种高转矩密度的无刷双机电端口永磁电机及其应用
CN109546827A (zh) * 2018-12-24 2019-03-29 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 一种对转电机及破壁机

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