CN208028753U - 一种环形绕组双转子永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环形绕组双转子永磁同步电机及自启动环形绕组双转子永磁同步电机。该永磁同步电机包括：定子铁心、绕组元件、外转子以及内转子组成。一种自启动环形绕组双转子永磁同步电机其内转子为鼠笼式转子。本实用新型的环形绕组双转子永磁同步电机具有结构简单、散热性能好、效率和功率因数高等优点，且该绕线方式减少了绕组端部长度，降低了铜耗，提高了绕线利用率。本实用新型提供的自启动环形绕组永磁同步电机的有益效果在于省去了变频器装置，可以实现电机的自启动，有效的减少了电机的整体体积和制造成本。

Description

一种环形绕组双转子永磁同步电机

技术领域

本实用新型涉及电机设备技术领域，特别涉及一种环形绕组双转子永磁同步电机及自启动环形绕组双转子永磁同步电机。

背景技术

随着科学技术的发展，现代工业技术日益朝着智能化的方向发展，人们对于电机的性能要求也在不断的提高。对于一般的双转子永磁同步电机来说，其定子绕组通常采用叠式绕组和链式绕组两种传统方式。传统绕组方式的缺点在于过长的端部和绕组连接线，使得电机绕组的端部长度增加，整体体积增加；各相绕组线圈端部相互交叉，各个相绕组之间的绝缘工艺比较复杂，给散热技术增加了难度；各个定子绕组嵌放在相邻两个定子齿之间的定子槽内，槽内导体极不安全，可能出现导体滑出的现象。传统绕线过程中必须预留绕线机构的空间，造成槽满率低，进而使电机的整体性能低下。

中国专利公开号为CN205389143U的“一种永磁同步电机定子结构”公开了一种在每个定子齿内部设置一对的分流齿，且分流齿与定子齿之间存在隔离层的永磁电机定子，有效减少了永磁励磁漏磁，从而实现在基速以上运行时弱磁升速的目的，但其绕组端部较长，且个相绕间的绝缘工艺较为复杂，给散热技术增加了难度。

中国专利公开号为CN205509727U的“一种新能源汽车永磁同步电机”采用在电机壳体上将散热片、水循环系统和风扇自冷结合，提高电机的整体散热性能，加快了电机的散热效率，但是由于该电机的结构比较复杂，散热装置对定子内部的温度影响并不大。

实用新型内容

针对上述不足之处，本实用新型的目的是要提供一种环形绕组双转子永磁同步电机。该电机具有体积小、高效率、功率因数高、散热性能好等优点。

本实用新型还提供了一种自启动环形绕组永磁同步电机。该电机省去了变频装置，可以实现电机的自启动，有效的降低了电机的体积和制造成本。

一种环形绕组双转子永磁同步电机，主要包括定子铁心、绕组元件、外转子和内转子。所述定子铁心内外两面开有若干个位于同一径向的定子槽；所述定子槽沿定子内表面圆周和外表面圆周的周向方向均匀分布；所述定子铁心为内转子和外转子之间，且与内外转子之间均留有一定的气隙；位于同一径向的两个定子槽内嵌放有同一个绕组元件；所述内转子位于外转子内部，且与外转子一起同轴转动。

优选的，所述定子铁心外表面沿周向相邻的两个定子槽之间的凸起形成上定子齿；所述定子铁心的内表面沿周向相邻的两个定子槽之间的凸起形成下定子齿。

优选的，所述上定子齿顶部两端沿周向凸出，形成定子极靴。

优选的，所述定子极靴的厚度由极尖处至所述上定子齿逐渐增大。

一种自启动环形绕组双转子永磁同步电机，包括上述所述的定子铁心、绕组元件、外转子和内转子。所述定子铁心内外两面均开有若干个位于同一径向方向的定子槽；所述定子槽沿定子内表面圆周和外表面圆周周向均匀分布；定子铁心外表面沿周向相邻的两个定子槽之间凸起形成上定子齿，定子铁心内表面沿周向相邻的两个定子槽之间凸起形成下定子齿，且上定子齿的顶部两端沿周向凸出，形成定子极靴；所述定子极靴的厚度由极尖至所述上定子齿逐渐增大；所述定子铁心设置在内外转子之间，且与内外转子之间均留有一定的气隙；位于同一径向方向的定子槽内嵌放有同一个绕组元件；所述内转子位于外转子的内部，且与外转子同轴转动；所述内转子为鼠笼式转子，包括多个鼠笼条、左端环和右端环；所述鼠笼条沿周向均匀的设置在左端环与右端环之间。

该实用新型的有益效果在于：1、环形绕组双转子永磁同步电机结构简单、散热方便、输出转矩大、效率高。

2、自启动环形绕组双转子永磁同步电机省去了变频装置，能够实现电机的自启动，降低了电机的整体体积和制造成本。

附图说明

图1为本实用新型所述环形绕组双转子永磁同步电机的整体结构示意图。

图2为本实用新型所述环形绕组双转子永磁同步电机的全剖视图。

图3为本实用新型所述环形绕组双转子永磁同步电机的定子结构示意图

图4为本实用新型所述自启动环形绕组双转子永磁同步电机的整体结构示意图。

图5为本实用新型所述自启动环形绕组双转子永磁同步电机的全剖视图

图6为本实用新型所述自启动环形绕组双转子永磁同步电机的内转子结构示意图

图中标注为：1、定子，2、定子铁心，3、绕组元件，4、外转子，5、内转子，6、气隙，7、定子齿，8、定子槽，9、极靴，10、左端环，11、右端环，12、鼠笼条。

具体实施方式

结合附图对实施方式进行说明。

显然，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下对所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

实施例1

如图1-3所示的环形绕组双转子永磁同步电机，主要包括定子铁心2、绕组元件3、外转子4和内转子5。所述定子铁心2内外两面开有若干个位于同一径向的定子槽8；所述定子槽8沿定子内表面圆周和外表面圆周的周向方向均匀分布；所述定子铁心2为内转子5和外转子4之间，且与内外转子之间均留有一定的气隙6；位于同一径向的两个定子槽8内嵌放有同一个绕组元件3；所述内转子5位于外转子4内部，且与外转子4一起同轴转动。

所述定子铁心2外表面沿周向相邻的两个定子槽8之间的凸起形成上定子齿701；所述定子铁心2的内表面沿周向相邻的两个定子槽之间的凸起形成下定子齿702。

所述上定子齿702顶部两端沿周向凸出，形成定子极靴9。

所述定子极靴9的厚度由极尖处至所述上定子齿701逐渐增大。

所述绕组元件在定子铁心上是均匀对称分布，其工作原理是：

给绕组元件通以对称的三相交流电，根据右手定则，定子将产生一个以同步转速偏移的旋转磁场，其主磁通分成两路跨过内外气隙进入转子铁心，当电机稳定运行时，转定子与转子两者之间保持相对静止，通过相互作用并产生电磁转矩。

实施例2

如图3-6所示的一种自启动环形绕组双转子永磁同步电机，包括所述的定子铁心2、绕组元件3、外转子4和内转子5。所述定子铁心2内外两面均开有若干个位于同一径向方向的定子槽8；所述定子槽8沿定子内表面圆周和外表面圆周周向均匀分布；定子铁心2外表面沿周向相邻的两个定子槽之间凸起形成上定子齿701，定子铁心内表面沿周向相邻的两个定子槽之间凸起形成下定子齿702，且上定子齿701的顶部两端沿周向凸出，形成定子极靴9；所述定子极靴9的厚度由极尖至所述上定子齿逐渐增大；所述定子铁心2设置在内外转子之间，且与内外转子之间均留有一定的气隙6；位于同一径向方向的定子槽8内嵌放有同一个绕组元件3；所述内转子5位于外转子4的内部，且与外转子4同轴转动；所述内转子5为鼠笼式转子，包括多个鼠笼条12、左端环10和右端环11；所述鼠笼条12沿周向均匀的设置在左端环10与右端环11之间。

给绕组元件通以对称的三相电流，产生旋转磁场，利用电磁感应定理，在鼠笼转子绕组内感生电流，由气隙磁场和转子感应电流相互作用产生电磁转矩使鼠笼式转子转动，当鼠笼式转子达到接近同步转速时，定子产生的行波磁场与外转子相互作用达到同步转速，定子旋转磁场与外转子主机磁场保持相对静止，通过相互作用并产生电磁转矩。

这种结构的定子磁路特点在于使定子轭部所需的轴向长度较短，有利于提高电机的功率密度；环形绕组使定子的两个面为工作面，提高了绕组的利用率；由于该绕组端部紧贴铁心，端部极大缩短，绕组的电阻和漏抗小，降低了端部铜耗和端部浪费，提高了电机的效率和功率因数。

Claims (4)

1.一种环形绕组双转子永磁同步电机，其特征在于：包括定子铁心、绕组元件、外转子以及内转子；所述定子铁心内外两面均开有若干个位于同一径向的定子槽；所述定子槽沿周向均匀分布；所述定子铁心设置在外转子和内转子之间，并与内外转子之间均留有一定的气隙；位于同一径向方向的两个定子槽内嵌放有同一个绕组元件；所述内转子位于外转子内部，且与外转子同轴转动，所述内转子为鼠笼式转子。

2.根据权利要求1所述的环形绕组双转子永磁同步电机，其特征在于：定子铁心外表面沿周向相邻的两个定子槽之间的凸起形成上定子齿，定子铁心内表面沿周向相邻的两个定子槽之间的凸起形成下定子齿，且所述上定子齿顶部的两端沿周向凸出，形成定子极靴。

3.根据权利要求2所述的环形绕组双转子永磁同步电机，其特征在于：所述极靴的厚度由其极尖处至所述上定子齿逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的环形绕组双转子永磁同步电机，其特征在于：所述内转子包括多个笼条、左端环和右端环，所述笼条沿周向均匀的嵌在左右两个端环之间。