发明内容
本发明为了克服现有串联式驱动装置、并联式驱动装置中,存在发动机与系统其它部件不能协调配合的问题,及整个系统存在体积笨重、结构复杂、耗能大、尾气排放量大,而不能有效的将动力输出的问题,进而提出了一种轴径向-轴向磁通结构复合式永磁电机。
本发明由壳体1、定子2、永磁转子3、铁芯转子4构成。定子2为圆环型铁心,其左侧端面上开有多个直槽2-1,直槽2-1的开口中心线都围绕定子2的轴心线扇形均匀排列,所有直槽2-1中共同镶嵌有绕组2-2;永磁转子3为筒式转子,永磁转子3的内圆壁面上连接有多个永磁体3-4-1,其左侧内表面上连接有多个永磁体3-4-2,永磁转子3的右侧内表面上连接有多个永磁体3-4-3,永磁转子3的右侧外表面上连接有多个永磁体3-4-4;沿铁芯转子4的圆环型铁心的环壁四周开有若干个槽4-1,在所有槽4-1中共同镶嵌有绕组4-2;铁芯转子4的左侧轴孔4-3套接在第一转轴4-4的右侧端头上,第一转轴4-4的左侧中部通过第三轴承4-5与壳体1左侧上的轴孔1-2转动连接,定子2的右侧端面连接在壳体1的内部右侧端面上,永磁转子3的转轴3-1的右侧中部通过第一轴承3-2与壳体1右侧上的轴孔1-1转动连接,永磁转子3的转轴3-1的左侧端通过第二轴承3-3与铁芯转子4右侧轴孔4-7转动连接;铁芯转子4设置在永磁转子3的内部,并且永磁转子3置于定子2和铁芯转子4之间;永磁转子3的内圆壁面与铁芯转子4的外圆壁面之间有间隙L1;永磁转子3的左侧内表面与铁芯转子4的左侧端面之间有间隙L2;永磁转子3的右侧内表面和铁芯转子4的右侧端面之间有间隙L3;永磁转子3的右侧外表面与定子2的左侧端面之间有间隙L4;定子2的轴心线、永磁转子3的轴心线、铁芯转子4的轴心线与第一转轴4-4的轴心线相重合。
工作原理:定子2上的绕组2-2通电后产生一个旋转磁场,该旋转磁场拖动永磁转子3同向同速旋转,铁芯转子4上的绕组4-2通电后产生一个旋转磁场,该旋转磁场拖动永磁转子3同向旋转,而铁芯转子4和永磁转子3作相对旋转运动。可以将第一转轴4-4的左端作为外部旋转动力输入端,永磁转子3的转轴3-1的右端作为旋转动力输出端;或者将永磁转子3的转轴3-1的右端作为外部旋转动力输入端,第一转轴4-4的左端作为旋转动力输出端。
本发明与内燃机结合使用于汽车时,能使内燃机不依赖于路况,始终运行在最高效率区,从而降低了燃油消耗量和尾气排放量,实现节能降耗;本发明同时也能取代汽车中变速箱、离合器和飞轮等部件,使汽车结构简化、成本降低。本发明能通过电子器件实现汽车的宽范围平稳调速。同时本发明还具有不需要复杂的冷却装置、结构简单、体积小、成本低廉的优点。本发明还可应用在不同转速的两个机械转轴同时工作的工业技术中。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1、图2、图3、图4、图5说明本实施方式。本实施方式由壳体1、定子2、永磁转子3、铁芯转子4构成;定子2为圆环型铁心,其左侧端面上开有多个直槽2-1,直槽2-1的开口中心线都围绕定子2的轴心线呈扇形均匀排列,所有直槽2-1中共同镶嵌有绕组2-2;永磁转子3的内圆壁面上连接有多个永磁体3-4-1,永磁转子3的左侧内表面连接有多个永磁体3-4-2,永磁转子3的右侧内表面上连接有多个永磁体3-4-3,永磁转子3的右侧外表面上连接有多个永磁体3-4-4;铁芯转子4为圆环型铁心,沿铁芯转子4的环壁四周开有若干个槽4-1,在所有槽4-1中共同镶嵌有绕组4-2;铁芯转子4的左侧轴孔4-3套接在第一转轴4-4的右侧端头上,第一转轴4-4的左侧中部通过第三轴承4-5与壳体1左侧上的轴孔1-2转动连接,定子2的右侧端面连接在壳体1的内部右侧端面上,永磁转子3的转轴3-1的右侧中部通过第一轴承3-2与壳体1右侧上的轴孔1-1转动连接,永磁转子3的转轴3-1的左侧端通过第二轴承3-3与铁芯转子4右侧轴孔4-7转动连接;永磁转子3介于定子2和铁芯转子4之间,并且套在铁芯转子4的外侧和左侧;永磁转子3的内圆壁面与铁芯转子4的外圆壁面之间有间隙L1;永磁转子3的左侧内表面与铁芯转子4的左侧端面之间有间隙L2;永磁转子3的右侧内表面和铁芯转子4的右侧端面之间有间隙L3;永磁转子3的右侧外表面和定子2的左侧端面之间有间隙L4;定子2的轴心线、永磁转子3的轴心线、铁芯转子4的轴心线与第一转轴4-4的轴心线相重合。
铁芯转子4上的绕组4-2以三角形接法或星形接法连接后,通过第一转轴4-4上的三个导电滑环4-6、壳体1上的三个电刷1-3与外部三相正弦交流电源相连接;定子2上的绕组2-2以三角形接法或星形接法连接后,与外部三相正弦交流电源相连接。
具体实施方式二:结合图6、图7、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式一的不同点在于本实施方案所述永磁转子3上的每个永磁体3-4-1都镶嵌在内圆壁面中,永磁转子3上的每个永磁体3-4-2都镶嵌在左侧内表面中,永磁转子3上的每个永磁体3-4-3都镶嵌在右侧内表面中,永磁转子3上的每个永磁体3-4-4都镶嵌在右侧外表面中。
具体实施方式三:结合图8、图7、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于本实施方案所述永磁转子3上开有多个贯穿右侧内表面与右侧外表面的通孔3-5,每个通孔3-5中都镶嵌有永磁体3-4-3′。
具体实施方式四:结合图1、图2、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于本实施方式所述永磁转子3的内圆壁面上的每个永磁体3-4-1都围绕永磁转子3的轴心线均匀排列;永磁转子3左侧内表面上的每个永磁体3-4-2都围绕永磁转子3的轴心线呈扇形均匀排列;永磁转子3的右侧内表面上的每个永磁体3-4-3和右侧外表面上的每个永磁体3-4-4都围绕永磁转子3的轴心线呈扇形均匀排列;本实施方式可以在不改变永磁体3-4-1、永磁体3-4-2、永磁体3-4-3、永磁体3-4-4充磁量的情况下,使永磁体3-4-1、永磁体3-4-2、永磁体3-4-3、永磁体3-4-4产生的合成磁场最强。
具体实施方式五:结合图1、图2、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于本实施方式所述永磁转子3的内圆壁面上的每个永磁体3-4-1的充磁方向都与永磁转子3的轴心线相垂直,永磁转子3的左侧内表面上的每个永磁体3-4-2的充磁方向都与永磁转子3的轴心线相平行;永磁转子3的右侧内表面上的每个永磁体3-4-3和右侧外表面上的每个永磁体3-4-4的充磁方向都与永磁转子3的轴心线相平行。
具体实施方式六:结合图1、图2、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于本实施方式所述每相邻的两个永磁体3-4-1、每相邻的两个永磁体3-4-2、每相邻的两个永磁体3-4-3、每相邻的两个永磁体3-4-4的充磁方向相反。
具体实施方式七:结合图8、图7、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式三的不同点在于本实施方案所述永磁转子3的右侧内表面和右侧外表面间通孔3-5中所镶嵌的每个永磁体3-4-3′都围绕永磁转子3的轴心线呈扇形均匀排列。
具体实施方式八:结合图8、图7、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式三的不同点在于本实施方案所述永磁转子3的右侧内表面和右侧外表面间通孔3-5中所镶嵌的每个永磁体3-4-3′的充磁方向都与永磁转子3的轴心线相平行;每相邻的两个永磁体3-4-3′的充磁方向相反。
具体实施方式九:结合图1、图2、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于本实施方式所述永磁转子3的右侧内表面上与右侧外表面上相对的两个永磁体3-4-3和3-4-4的充磁方向相反。
具体实施方式十:结合图1、图2、图3说明本实施方式;本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于本实施方式所述永磁转子3的右侧内表面上与右侧外表面上相对的两个永磁体3-4-3和3-4-4的充磁方向相同。