CN214314991U - 一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构 - Google Patents
一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构,包括同轴设置的外定子和内定子，外定子与内定子之间同轴设置有转子，所述转子由外至内设有第一永磁组和第二永磁组，第一永磁组由多个周向均布的内埋式矩形永磁体组成，第二永磁组由多个周向均布的内埋式V形永磁体组成，所述内埋式V形永磁体包括N极模块和S极模块，所述N极模块与S极模块之间设有空气磁障。与传统的单定子单转子及现有的双定子表贴永磁电机拓扑相比，采用复合永磁体结构没有增加永磁体的用量，就能够有效利用原电动机转子内部的空间，提高转矩密度，通过设置空气磁障大大削弱极间的漏磁，采用多层内埋式永磁体，可以减小电动机运行过程中的永磁体退磁的风险。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及无刷电机领域，尤其是涉及一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构。
【背景技术】
无刷电动机的应用场合对于力矩的要求越来越高，比如家用电器、家用电动作动工具、工业机械臂、服务型机器人、电动平衡车等等。为了满足这些应用场合对电动机的高转矩要求，有必要在电机拓扑上进行改进，提高电机的转矩输出能力，减小电机电流负荷，间接地缓解了电机的发热问题。双定子电动机拓扑通常应用于内转子永磁同步电机，在内部增加一个定子和对应的一套绕组，充分利用电机内部的空间，提高材料的利用率。传统的表贴式永磁无刷电动机采用双定子结构后，需要在中间转子的内侧再贴附一层永磁体，这样增加了永磁体的用量，增大成本。
为此，有必要在双定子电动机拓扑上做出进一步改进，使其转矩得到提高的同时，尽可能节约成本。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是为了克服上述问题，我们提供一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构，其解决了传统单定子单转子结构转矩密度低的问题，以及现有双定子电动机拓扑成本较高的问题。
为实现上述目的，我们提供了一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构,其包括同轴设置的外定子和内定子，外定子与内定子之间同轴设置有转子，所述转子由外至内设有第一永磁组和第二永磁组，第一永磁组由多个周向均布的内埋式矩形永磁体组成，第二永磁组由多个周向均布的内埋式V形永磁体组成，所述内埋式V形永磁体包括N极模块和S极模块，所述N极模块与S极模块之间设有空气磁障。
于一个或多个实施例中，所述外定子与内定子的槽数一致，并且两者的槽与槽的中心对应。
于一个或多个实施例中，所述内埋式矩形永磁体和内埋式V形永磁体的充磁方式为平行充磁。
于一个或多个实施例中，所述外定子由外定子铁心和外定子绕组构成，内定子由内定子铁心和内定子绕组构成。
于一个或多个实施例中，所述空气磁障中填充有环氧树脂形成环氧树脂加固层。
本实用新型同背景技术相比具有以下技术效果：首先，与传统的单定子单转子及现有的双定子表贴永磁电机拓扑相比，采用复合永磁体结构没有增加永磁体的用量，就能够有效利用原电动机转子内部的空间，提高转矩密度。其次，在转子铁心的结构设计中，在V形永磁体的两极间引入了一个空气磁障结构，可以大大削弱极间的漏磁，为内定子提供有效的主磁通回路。此外，多层内埋式永磁体结构可以减小电动机运行过程中的永磁体退磁的风险。
【附图说明】
图1为本实施例内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构平面示意图；
图2为本实施例内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机空载运行工况下的内部磁通密度分布；
图3为本实施例内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机空载运行工况下的内部磁力线走势；
图4为本实施例内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机空载运行工况下的内外定子绕组反电动势波形，其中，(a)外定子，(b)内定子。
图5为本实施例内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机额定运行工况下的电磁转矩波形。
【具体实施方式】
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的保护范围的限定。
请参看图1-5，本申请提供了一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构,其包括同轴设置的外定子1和内定子2，外定子1由外定子铁心11和外定子绕组12组成，内定子2由内定子铁心21和内定子绕组22构成，所述外定子1与内定子2的槽数一致，并且两者的槽与槽的中心对应，齿与齿中心对应，采用10极12槽结构。
外定子1与内定子2之间同轴设置有转子3，所述转子3由外至内设有第一永磁组和第二永磁组，第一永磁组由多个周向均布的内埋式矩形永磁体4组成，第二永磁组由多个周向均布的内埋式V形永磁体组成，所述内埋式V形永磁体包括N极模块5和S极模块6，所述N极模块5与S极模块6之间设有空气磁障7，空气磁障7可以阻断磁极之间的漏磁通，为内定子提供有效的主磁通回路。
优选的，所述内埋式矩形永磁体4和内埋式V形永磁体的充磁方式为平行充磁，而且充磁方向垂直于每块的长边，N极向外，S极向内。
优选的，所述空气磁障7中填充有环氧树脂形成环氧树脂加固层，环氧树脂加固层可以保证其附近结构的强度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (5)
1.一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构,其特征在于：包括同轴设置的外定子(1)和内定子(2)，外定子(1)与内定子(2)之间同轴设置有转子(3)，所述转子(3)由外至内设有第一永磁组和第二永磁组，第一永磁组由多个周向均布的内埋式矩形永磁体(4)组成，第二永磁组由多个周向均布的内埋式V形永磁体组成，所述内埋式V形永磁体包括N极模块(5)和S极模块(6)，所述N极模块(5)与S极模块(6)之间设有空气磁障(7)。
2.根据权利要求1所述的一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构,其特征在于：所述外定子(1)与内定子(2)的槽数一致，并且两者的槽与槽的中心对应。
3.根据权利要求1所述的一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构,其特征在于：所述内埋式矩形永磁体(4)和内埋式V形永磁体的充磁方式为平行充磁。
4.根据权利要求1所述的一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构,其特征在于：所述外定子(1)由外定子铁心(11)和外定子绕组(12)构成，内定子(2)由内定子铁心(21)和内定子绕组(22)构成。
5.根据权利要求1所述的一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构,其特征在于：所述空气磁障(7)中填充有环氧树脂形成环氧树脂加固层。
Priority Applications (1)
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| CN202120602324.8U CN214314991U (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202120602324.8U CN214314991U (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 一种内埋式复合永磁体式双定子无刷电动机拓扑结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN214314991U true CN214314991U (zh) | 2021-09-28 |
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ID=77837173
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114629319A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-06-14 | 东南大学 | 一种双定子混合磁极磁轴偏移电机 |
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- 2021-03-24 CN CN202120602324.8U patent/CN214314991U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN114629319B (zh) * | 2022-04-08 | 2023-08-15 | 东南大学 | 一种双定子混合磁极磁轴偏移电机 |
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