一种具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机

专利检索2024-12-17  34


本发明涉及一种具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,属于盘式电机设计。


背景技术:

1、无刷电励磁磁场调制电机利用磁场调制原理产生转矩。其定子与转子都为凸极结构,励磁绕组与电枢绕组都位于定子上。因此,无刷电励磁磁场调制电机的转子鲁棒性高,可应用于风力发电、电动汽车以及高速电机等领域。

2、盘式无刷电励磁磁场调制的磁通方向为轴向。该拓扑结构紧凑且由于其盘式结构可以实现多极数,适合低速大转矩场合。传统的盘式无刷电励磁磁场调制电机内部为空心结构,因此定子内部的径向空间无法得到充分利用,其功率密度较低。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是:提供一种具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,充分利用定子内部的径向空间,从而提高电机的功率密度。

2、本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:

3、一种具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,包括:内定子、外定子和转子,其中,内定子和外定子沿径向内外分布,内定子嵌套在外定子内,转子平行设置于内定子和外定子齿顶部,内定子和外定子均为凸极结构,转子为不包含轭部的分裂凸极结构;

4、所述内定子包括内定子铁芯和励磁绕组,外定子包括外定子铁芯和电枢绕组,励磁绕组线圈绕制在内定子铁芯上,电枢绕组线圈绕制在外定子铁芯上;转子所在平面与内定子、外定子齿顶部所在平面平行,两平面之间构成气隙;励磁绕组线圈平面与气隙所在平面平行,电枢绕组线圈与气隙所在平面平行。

5、作为本发明的一种优选方案,所述励磁绕组线圈由集中式线圈通过串联或并联构成,电枢绕组线圈由集中式线圈通过串联或并联构成。

6、作为本发明的一种优选方案,所述内定子铁芯与外定子铁芯的轴向高度相同,且内定子铁芯的外径小于外定子铁芯的内径。

7、作为本发明的一种优选方案,所述内定子铁芯的槽数与外定子铁芯的槽数相同。

8、作为本发明的一种优选方案,所述内定子铁芯的外侧槽开口宽度与内侧槽开口宽度相同,外定子铁芯的外侧槽开口宽度与内侧槽开口宽度相同。

9、作为本发明的一种优选方案,所述转子通过非磁性材料沿圆周连接而成。

10、作为本发明的一种优选方案,所述转子极数与内定子槽数或外定子槽数之间满足:

11、nr=ns±1

12、或者

13、nr=ns±2

14、其中,nr为转子极数,ns为内定子槽数或外定子槽数。

15、本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:

16、本发明提出了一种具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,与现有的单定子盘式无刷电励磁磁场调制电机相比,本发明所提出电机的功率密度有所提升。



技术特征:

1.一种具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,其特征在于,包括:内定子、外定子和转子,其中,内定子和外定子沿径向内外分布,内定子嵌套在外定子内,转子平行设置于内定子和外定子齿顶部,内定子和外定子均为凸极结构,转子为不包含轭部的分裂凸极结构;

2.根据权利要求1所述的具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,其特征在于,所述励磁绕组线圈由集中式线圈通过串联或并联构成,电枢绕组线圈由集中式线圈通过串联或并联构成。

3.根据权利要求1所述的具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,其特征在于,所述内定子铁芯与外定子铁芯的轴向高度相同,且内定子铁芯的外径小于外定子铁芯的内径。

4.根据权利要求1所述的具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,其特征在于,所述内定子铁芯的槽数与外定子铁芯的槽数相同。

5.根据权利要求1所述的具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,其特征在于,所述内定子铁芯的外侧槽开口宽度与内侧槽开口宽度相同,外定子铁芯的外侧槽开口宽度与内侧槽开口宽度相同。

6.根据权利要求1所述的具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,其特征在于,所述转子通过非磁性材料沿圆周连接而成。

7.根据权利要求1所述的具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,其特征在于,所述转子极数与内定子槽数或外定子槽数之间满足:


技术总结
本发明公开了一种具有双列定子结构的盘式无刷电励磁磁场调制电机,包括:沿径向内外分布内定子和外定子以及平行设置于内和外定子齿顶部的转子,转子为不包含轭部的分裂凸极结构;内定子包括内定子铁芯和励磁绕组,外定子包括外定子铁芯和电枢绕组,励磁绕组线圈绕制在内定子铁芯上,电枢绕组线圈绕制在外定子铁芯上;转子所在平面与内定子、外定子齿顶部所在平面平行,两平面之间构成气隙;励磁绕组线圈平面与气隙所在平面平行,电枢绕组线圈与气隙所在平面平行。相比于传统的单定子电励磁磁场调制电机,本发明提出的具有双列定子结构的盘式电励磁磁场调制电机能够更好地利用定子内部的径向空间,从而提高电机的功率密度。

技术研发人员:吴中泽,张文韬,金来,花为
受保护的技术使用者:东南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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