CN112688514A - 一种永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，包括两个电枢定子、一个中间永磁定子和两个转子，两个电枢定子、一个永磁定子和两个转子按照第一电枢定子、第一转子、永磁定子、第二转子、第二电枢定子的顺序沿轴向同轴依次设置，第一电枢定子和第二电枢定子完全相同，所述第一转子和第二转子完全相同，电枢定子均包括电枢定子铁心和电枢绕组，永磁定子包括高矫顽力永磁体和由非导磁材料制成的永磁定子支架，转子均包括转子铁心和由非导磁材料制成的转子支架。采用无铁心结构，消除了铁心涡流损耗和磁滞磁芯损耗，损耗更低、效率更高。同时，该电机只采用一个永磁定子，与现有定子无铁心轴向磁场永磁电机相比，永磁体用量少，系统成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，属于轴向磁场永磁电机领域。
背景技术
定子无铁心轴向磁场永磁电机具有比传统径向磁场永磁电机更紧凑的轴向结构、更高的转矩密度、更大的功率密度，并且损耗低、效率高，受到人们越来越多的关注，其在风力发电、电动车和家用电器等需求空间紧凑和高转矩、功率密度的应用领域具有非常广阔的应用前景。与一般的有铁心轴向磁场永磁电机相比，定子无铁心轴向磁场永磁电机完全取消了定子中的导磁铁心介质，从而彻底消除了铁心涡流损耗和磁滞磁芯损耗，损耗更低、效率更高；同时消除了齿槽转矩，更容易启动，转矩纹波更低。现有定子无铁心轴向磁场永磁电机一般采用电枢绕组无铁心结构，为增加气隙磁密，永磁体用量较大，造成系统成本升高。因此，为克服现有定子无铁心轴向磁场永磁电机不足，研发一种新型永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，具有重要的理论意义与工程应用价值。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，包括两个电枢定子、一个中间永磁定子和两个转子，两个电枢定子、一个永磁定子和两个转子按照第一电枢定子、第一转子、永磁定子、第二转子、第二电枢定子的顺序沿轴向同轴依次设置，所述第一电枢定子和第二电枢定子完全相同，所述第一转子和第二转子完全相同，所述电枢定子均包括电枢定子铁心和电枢绕组，所述永磁定子包括高矫顽力永磁体和由非导磁材料制成的永磁定子支架，所述转子均包括转子铁心和由非导磁材料制成的转子支架。
优选的，所述电枢定子铁心包括定子轭和定子齿，所述定子齿朝向转子，所述电枢绕组采用集中绕组，并分别绕于电枢定子的定子齿上。
优选的，所述转子支架为圆环盘状结构，所述转子支架上均匀开设有多个转子铁心槽，所述转子铁心设置于转子铁心槽内。
优选的，所述永磁定子支架为圆环盘状结构，所述永磁定子支架上开设多个永磁体槽，所述高矫顽力永磁体设置于永磁体槽内。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：采用无铁心结构，消除了铁心涡流损耗和磁滞磁芯损耗，损耗更低、效率更高。同时，该电机只采用一个永磁定子，与现有定子无铁心轴向磁场永磁电机相比，永磁体用量少，系统成本降低，解决了现有定子无铁心轴向磁场永磁电机永磁体用量较大，系统成本较高的问题。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1是本发明实施例的爆炸视图。
图2是本发明实施例中永磁定子不含永磁定子支架结构图。
图3是本发明实施例中永磁定子包含永磁定子支架结构图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~3所示，一种永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，包括两个电枢定子、一个中间永磁定子和两个转子，两个电枢定子、一个永磁定子和两个转子按照第一电枢定子1、第一转子2、永磁定子3、第二转子4、第二电枢定子5的顺序沿轴向同轴依次设置，所述第一电枢定子和第二电枢定子完全相同，且对称放置，所述第一转子和第二转子完全相同，且对称放置，所述电枢定子均包括电枢定子铁心6和电枢绕组7，所述永磁定子包括高矫顽力永磁体8和由非导磁材料制成的永磁定子支架9，所述转子均包括转子铁心10和由非导磁材料制成的转子支架11。
在本发明实施例中，所述电枢定子铁心包括定子轭和定子齿，所述定子齿朝向转子，所述电枢绕组采用集中绕组，并分别绕于电枢定子的定子齿上。定子齿数均为12个，电枢绕组数均为12个。
在本发明实施例中，所述转子支架为圆环盘状结构，所述转子支架上均匀开设有10个转子铁心槽，所述转子铁心设置于转子铁心槽内。
在本发明实施例中，所述永磁定子支架为圆环盘状结构，所述永磁定子支架上开设12个永磁体槽，所述高矫顽力永磁体设置于永磁体槽内。
在本发明实施例中，所述高矫顽力永磁体采用NdFeB材料制成，所述高矫顽力永磁体的数量为12个。
该永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机的永磁定子采用无铁心结构，消除了铁心涡流损耗和磁滞磁芯损耗，损耗更低、效率更高。同时，该电机只采用一个永磁定子，与现有定子无铁心轴向磁场永磁电机相比，永磁体用量少，系统成本降低。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，其特征在于：包括两个电枢定子、一个中间永磁定子和两个转子，两个电枢定子、一个永磁定子和两个转子按照第一电枢定子、第一转子、永磁定子、第二转子、第二电枢定子的顺序沿轴向同轴依次设置，所述第一电枢定子和第二电枢定子完全相同，所述第一转子和第二转子完全相同，所述电枢定子均包括电枢定子铁心和电枢绕组，所述永磁定子包括高矫顽力永磁体和由非导磁材料制成的永磁定子支架，所述转子均包括转子铁心和由非导磁材料制成的转子支架。
2.根据权利要求1所述的永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，其特征在于：所述电枢定子铁心包括定子轭和定子齿，所述定子齿朝向转子，所述电枢绕组采用集中绕组，并分别绕于电枢定子的定子齿上。
3.根据权利要求1所述的永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，其特征在于：所述转子支架为圆环盘状结构，所述转子支架上均匀开设有多个转子铁心槽，所述转子铁心设置于转子铁心槽内。
4.根据权利要求1所述的永磁定子无铁心轴向磁场永磁电机，其特征在于：所述永磁定子支架为圆环盘状结构，所述永磁定子支架上开设多个永磁体槽，所述高矫顽力永磁体设置于永磁体槽内。
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