CN204168093U - 永磁电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种永磁电机，该永磁电机从外层到内层依次设置有：外转子(10)，外转子(10)形成一个柱形腔，且外转子(10)与第一风叶轮连接，第一风叶轮带动外转子(10)旋转；定子(20)，定子(20)与外转子(10)之间设置有气隙；内转子(30)，内转子(30)与定子(20)之间设置有气隙，且内转子(30)与第二风叶轮连接，第二风叶轮带动内转子(30)旋转，第一风叶轮与第二风叶轮旋转方向相反。该永磁电机提高了风能利用率，简化了风机的结构，增大了风机容量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机领域，具体地，涉及一种永磁电机。
背景技术
风力发电机的合理高效利用将是风力发电的关键技术，现在的风力发电机都是单个风叶轮结构，它的风能利用率大多数40％以下，如做成双风叶轮对转结构，可实现风能二次利用，风能利用率可达到70％以上，并且可消除侧滚转矩，减少了风力发电机的定位装置，简化了风机的结构，增大了风机容量。
实用新型内容
本实用新型克服了现有的双转子电机能量利用率不足、结构复杂的问题，提供一中永磁电机，该永磁电机提高了能量利用率，简化了风机的结构，增大了风机容量。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种永磁电机，该永磁电机从外层到内层依次设置有：外转子，所述外转子形成一个柱形腔，且所述外转子与第一风叶轮连接，所述第一风叶轮带动所述外转子旋转；
定子，所述定子与所述外转子之间设置有第一气隙；
内转子，所述内转子与所述定子之间设置有第二气隙，且所述内转子与第二风叶轮连接，所述第二风叶轮带动所述内转子旋转，所述第一风叶轮与所述第二风叶轮旋转方向相反。
优选地，所述外转子包括：外转子铁心以及设置于所述外转子铁心内表面的多个外转子永磁体，多个所述外转子永磁体沿所述外转子铁心的周向等间隔地分布在所述外转子铁心的的内表面。
优选地，所述定子包括：沿所述定子外周方向上相间隔地设置的多个第一定子槽和沿所述定子内周方向上相间隔地设置的多个第二定子槽。
优选地，所述第一定子槽为平底槽，所述第二定子槽为梨形槽。
优选地，所述内转子包括：内转子铁心，所述内转子铁心上沿周向方向等间隔地设置有多个V型槽；
多个第一永磁体，多个所述第一永磁体设置于所述内转子铁心的外表面，多个所述第一永磁体沿所述内转子铁心的外周方向等间隔地设置；
多个第二永磁体，多个第二永磁体设置于所述多个V型槽内，且所述第一永磁体和所述第二永磁体的磁极中心线重合。
优选地，所述V型槽的开口朝向所述永磁电机之外。
优选地，所述V型槽的夹角为75-120°。
优选地，所述第一定子槽中设置的第一绕组与所述第二定子槽中的第二绕组相串联；所述第一绕组或所述第二绕组的任意两相反接。
优选地，所述第一永磁体的极性与所述第二永磁体的极性相异。
优选地，所述外转子永磁体、第一永磁体以及第二永磁体为径向充磁永磁体。
通过上述实施方式，本实用新型的永磁电机可应用于水下航行器和风力发电机，可有效增强永磁电机的机械强度、减小漏磁、增加永磁电机的弱磁调速范围，双风叶轮的结构方式实现了能源的二次利用，消除了侧滚转矩，通过该结构避免使用定位装置，简化了结构，增大了容量。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是说明本实用新型的一种具体实施方式的永磁电机的剖面立体示意图；
图2是说明本实用新型的一种具体实施方式的永磁电机的爆炸图；以及
图3是说明本实用新型的一种具体实施方式的永磁电机的第一绕组和第二绕组的电路接线图。
附图标记说明
10 外转子 11 外转子永磁体
20 定子 21 定子铁心紧固件
22 第一定子槽 23 第二定子槽
30 内转子 31 第一永磁体
32 第二永磁体。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指具体轮廓上的上下左右。“内、外”是指相对于观察者而言罗阔结构上的内与外。“远、近”是指相对于某一个部件的内与外。
本实用新型提供一种永磁电机，该永磁电机从外层到内层依次设置有：外转子10，所述外转子10形成一个柱形腔，且所述外转子10与第一风叶轮连接，所述第一风叶轮带动所述外转子10旋转；定子20，所述定子20与所述外转子10之间设置有气隙；内转子30，所述内转子30与所述定子20之间设置有气隙，且所述内转子30与第二风叶轮连接，所述第二风叶轮带动所述内转子30旋转，所述第一风叶轮与所述第二风叶轮旋转方向相反。
通过上述实施方式，本实用新型的永磁电机通过由外层到内层设置的电机外壳(主要起到支撑作用，在附图中并没有显示)、外转子10、定子20以及内转子30，实现永磁电机的正反两方向旋转，通过第一风叶轮与第二风叶轮的设置，在风力发电中通过风力带动第一风叶轮和第二风叶轮进行反向旋转，实现风能的再次利用，双风叶轮对转结构不需要使用驱动连接装置连接内转子30和外转子10，直接使用双风叶轮即可实现，这种方式可有效消除侧滚转矩，减小了风机的定位装置，简化了风机结构。
以下结合附图1、附图2以及附图3对本实用新型进行进一步的说明，在本实用新型中，需要通过正反转电路来具体实施。
在本实用新型的一种永磁电机的具体实施方式中，为了使得外转子10可以带动线圈切割磁力线从而发电，并且提高发电的效率，外转子10可以包括：外转子铁心以及设置于所述外转子铁心内表面的多个外转子永磁体11，多个所述外转子永磁体11沿所述外转子铁心的内周方向等间隔地设置。
在本实用新型的一种具体实施方式中，为了可以容置绕组，定子20可以包括：沿所述定子20外周方向上相间隔地设置的多个第一定子槽22和沿所述定子内周方向上相间隔地设置的多个第二定子槽23，为了让定子20可以固定，在定子20上还设置有孔，孔内设置有定子铁心紧固件21从而将定子冲片紧固在一起。
在该种实施方式中，为了能够实现将第一绕组和第二绕组固定在第一定子槽和第二定子槽内，第一定子槽22可以为平底槽，第二定子槽23可以为梨形槽。
在该种实施方式中，内转子30包括：内转子铁心，所述内转子铁心上沿周向方向等间隔地设置有多个V型槽，该V型槽设置在内转子铁心中，可容纳下第二永磁体32；
多个第一永磁体31，多个所述第一永磁体31设置于所述内转子铁心的外表面形成表面式永磁体，多个所述第一永磁体31沿所述内转子铁心的外周方向等间隔地分布；
多个第二永磁体32，多个第二永磁体32设置于所述多个V型槽内，且所述第一永磁体31和所述第二永磁体32的磁极中心线重合，在V型槽的两条边上都设有第二永磁体32。
在该种实施方式中，V型槽的开口朝向所述永磁电机之外且V型槽的夹角可以为75-120°，这样将极大的提高使用效率，结合了表贴式和内置式的优势，不仅克服了表贴式永磁同步电机弱磁调速范围小，功率密度低，永磁体不易加工等问题，也克服了内置式永磁同步电机转矩波动大的问题，该种电机不仅弱磁调速范围大、功率密度大而且转矩波动小。
在该种实施方式中，如图3所示的一种环形绕组的结构，内外侧绕组串联，当外侧通入ABC三相正弦交流电后，内外侧气隙形成反向同步旋转的磁场，内侧为顺时针，外侧为逆时针；该种实施方式通过第一定子槽22中设置的第一绕组与第二定子槽23中的第二绕组相串联和所述第一绕组或所述第二绕组的任意两相反接可以实现。
在该种实施方式中，为了让电机能够实现正反转，第一永磁体31的极性与第二永磁体32的极性相异。
在该种实施方式中，所述外转子永磁体11、第一永磁体31以及第二永磁体32为径向充磁永磁体，这样产生的磁力线满足了本实用新型的需要。
综上所述，本实用新型的永磁电机克服了表贴式永磁同步电机具有弱磁调速范围小，功率密度低，永磁体不易加工等问题，同时也解决了风力发电机风能利用率不高，齿槽转矩大等问题，提高了风能利用率，简化了风机的结构，增大了风机容量。该种双风叶轮对转电机结构，实现风能的二次利用，有效消除侧滚转矩，减小了风电机的定位装置，简化了风机结构。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (10)
1.一种永磁电机，其特征在于，该永磁电机从外层到内层依次设置有：外转子(10)，所述外转子(10)形成一个柱形腔，且所述外转子(10)与第一风叶轮连接，所述第一风叶轮带动所述外转子(10)旋转；
定子(20)，所述定子(20)与所述外转子(10)之间设置有第一气隙；
内转子(30)，所述内转子(30)与所述定子(20)之间设置有第二气隙，且所述内转子(30)与第二风叶轮连接，所述第二风叶轮带动所述内转子(30)旋转，所述第一风叶轮与所述第二风叶轮旋转方向相反。
2.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述外转子(10)包括：外转子铁心以及设置于所述外转子铁心内表面的多个外转子永磁体(11)，多个所述外转子永磁体(11)沿所述外转子铁心的周向等间隔地分布在所述外转子铁心的的内表面。
3.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述定子(20)包括：沿所述定子(20)外周方向上相间隔地设置的多个第一定子槽(22)和沿所述定子(20)内周方向上相间隔地设置的多个第二定子槽(22)。
4.根据权利要求3所述的永磁电机，其特征在于，所述第一定子槽(22)为平底槽，所述第二定子槽(22)为梨形槽。
5.根据权利要求2所述的永磁电机，其特征在于，所述内转子(30)包括：内转子铁心，所述内转子铁心上沿周向方向等间隔地设置有多个V型槽；
多个第一永磁体(31)，多个所述第一永磁体(31)设置于所述内转子铁心的外表面，多个所述第一永磁体(31)沿所述内转子铁心的外周方向等间隔地设置；
多个第二永磁体(32)，多个第二永磁体(32)设置于所述多个V型槽内，且所述第一永磁体(31)和所述第二永磁体(32)的磁极中心线重合。
6.根据权利要求5所述的永磁电机，其特征在于，所述V型槽的开口朝向所述永磁电机之外。
7.根据权利要求5所述的永磁电机，其特征在于，所述V型槽的夹角为75-120°。
8.根据权利要求3所述的永磁电机，其特征在于，所述第一定子槽(22)中设置的第一绕组与所述第二定子槽(23)中的第二绕组相串联；所述第一绕组或所述第二绕组的任意两相反接。
9.根据权利要求5所述的永磁电机，其特征在于，所述第一永磁体(31)的极性与所述第二永磁体(32)的极性相异。
10.根据权利要求5所述的永磁电机，其特征在于，所述外转子永磁体(11)、第一永磁体(31)以及第二永磁体(32)为径向充磁永磁体。
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