一種定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，由外轉(zhuǎn)子本體、非導(dǎo)磁條、固定端環(huán)、輸出端環(huán)構(gòu)成，外轉(zhuǎn)子本體是采用硅鋼疊片疊壓而成的內(nèi)外側(cè)凸極結(jié)構(gòu)，在外轉(zhuǎn)子本體的外側(cè)凸極和內(nèi)側(cè)凸極正對的磁軛中間部分布置多個沿圓周方向均布的封閉槽，在每個封閉槽中嵌有一個非導(dǎo)磁條；非導(dǎo)磁條的兩端均伸出外轉(zhuǎn)子本體之外，非導(dǎo)磁條的較短伸出端處用固定端環(huán)固定連接外轉(zhuǎn)子本體，非導(dǎo)磁條的較長伸出端處用輸出端環(huán)固定連接外轉(zhuǎn)子本體；能減小轉(zhuǎn)子損耗，非導(dǎo)磁條具有一定程度的隔磁作用，使得內(nèi)外電機可以獨立控制，輸出端環(huán)提供了輸出外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩的端面。
【專利說明】一種定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種雙轉(zhuǎn)子電機，具體是雙轉(zhuǎn)子電機的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，屬于電機設(shè)計的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]雙轉(zhuǎn)子電機的結(jié)構(gòu)特點是具有一個定子和內(nèi)、外兩個轉(zhuǎn)子。大多數(shù)的雙轉(zhuǎn)子電機的外轉(zhuǎn)子上均有永磁體，存在固定困難、散熱不易的問題；對于外轉(zhuǎn)子上有永磁體的統(tǒng)一磁場類型的雙轉(zhuǎn)子電機，內(nèi)外磁場容易相互影響，尤其是在弱磁控制時。
[0003]在近年提出的定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機中，外轉(zhuǎn)子上無永磁體無繞組，為雙凸極結(jié)構(gòu)，內(nèi)外電機磁場為非統(tǒng)一磁場類型，內(nèi)外電機磁場I禹合遠小于統(tǒng)一磁場類型雙轉(zhuǎn)子電機，但是內(nèi)外磁場耦合仍然存在，因此能否對內(nèi)外電機磁場執(zhí)行解耦是關(guān)系到能否對內(nèi)外電機進行獨立精確控制的關(guān)鍵。
[0004]傳統(tǒng)的電機中輸出轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)子軸通過轉(zhuǎn)子支架與電機疊片轉(zhuǎn)子連接，轉(zhuǎn)子支架既可以傳遞轉(zhuǎn)矩，又可以固定壓緊疊片，而雙轉(zhuǎn)子電機中外轉(zhuǎn)子內(nèi)部有內(nèi)轉(zhuǎn)子，筒形的外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩的輸出依靠外轉(zhuǎn)子端面，且由于沒有空間安裝轉(zhuǎn)子支架和轉(zhuǎn)軸，無法固定壓緊疊片，故外轉(zhuǎn)子多采用實心鋼材料，導(dǎo)致?lián)p耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)中外轉(zhuǎn)子損耗大的問題，減小內(nèi)外電機磁場耦合，本實用新型提出一種應(yīng)用于定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，并同時提供轉(zhuǎn)矩輸出端面。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案是:本實用新型由外轉(zhuǎn)子本體、非導(dǎo)磁條、固定端環(huán)、輸出端環(huán)構(gòu)成，外轉(zhuǎn)子本體是采用硅鋼疊片疊壓而成的內(nèi)外側(cè)凸極結(jié)構(gòu)，在外轉(zhuǎn)子本體的外側(cè)凸極和內(nèi)側(cè)凸極正對的磁軛中間部分布置多個沿圓周方向均布的封閉槽，在每個封閉槽中嵌有一個非導(dǎo)磁條；非導(dǎo)磁條的兩端均伸出外轉(zhuǎn)子本體之外，非導(dǎo)磁條的較短伸出端處用固定端環(huán)固定連接外轉(zhuǎn)子本體，非導(dǎo)磁條的較長伸出端處用輸出端環(huán)固定連接外轉(zhuǎn)子本體。
[0007]本實用新型提出的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)由于采用疊片及非導(dǎo)磁條和兩個端環(huán)的疊壓固定，可以減小轉(zhuǎn)子損耗，而且非導(dǎo)磁條還具有一定程度的隔磁作用，使得內(nèi)外電機可以獨立控制；此外輸出端環(huán)提供了輸出外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩的端面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型提出的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的拆分圖；
[0009]圖2是本實用新型提出的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的裝配圖；
[0010]圖3是圖2中外轉(zhuǎn)子本體的端面視圖；
[0011]圖4是永磁磁通切換雙轉(zhuǎn)子電機采用普通外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，且外永磁體工作，內(nèi)永磁體不工作時的磁場分布圖；[0012]圖5是永磁磁通切換雙轉(zhuǎn)子電機采用鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，且外永磁體工作，內(nèi)永磁體不工作時的磁場分布圖；
[0013]圖中:1.外轉(zhuǎn)子本體；2.非導(dǎo)磁條；3.固定端環(huán)；4.輸出端環(huán)；5.封閉槽組；6.娃鋼疊片；7.非導(dǎo)磁條的較短伸出端；8.非導(dǎo)磁條的較長伸出端；9.外側(cè)凸極；10.內(nèi)側(cè)凸極；11.磁鏈。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型提出的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，由外轉(zhuǎn)子本體1、非導(dǎo)磁條2、固定端環(huán)3、輸出端環(huán)4構(gòu)成。
[0015]外轉(zhuǎn)子本體I采用硅鋼疊片6疊壓而成，如圖3所示，外轉(zhuǎn)子本體I內(nèi)外側(cè)均為凸極結(jié)構(gòu)，在外側(cè)凸極9和內(nèi)側(cè)凸極10正對的磁軛中間部分布置著一組封閉槽組5，封閉槽組5由多個沿圓周方向均布的封閉槽組成。封閉槽組5的軸心與外轉(zhuǎn)子本體I同軸心，封閉槽組5的徑向兩側(cè)壁為同心圓弧，同心圓弧與外轉(zhuǎn)子本體I同軸心，封閉槽的個數(shù)等于外轉(zhuǎn)子本體I上的轉(zhuǎn)子極數(shù)，內(nèi)外側(cè)轉(zhuǎn)子極數(shù)相等。
[0016]在每個封閉槽中嵌有一個非導(dǎo)磁條2，封閉槽與非導(dǎo)磁條2之間的間隙用樹脂填充或用非導(dǎo)磁焊料與外轉(zhuǎn)子本體I焊接在一起，以消除非導(dǎo)磁條2的振動。
[0017]非導(dǎo)磁條2的兩端均伸出外轉(zhuǎn)子本體I之外，在非導(dǎo)磁條2的較短伸出端7處用固定端環(huán)3焊接固定連接外轉(zhuǎn)子本體1，在非導(dǎo)磁條2的較長伸出端8處用輸出端環(huán)4焊接固定連接外轉(zhuǎn)子本體I。輸出端環(huán)4不僅可以固定非導(dǎo)磁條2，還可作為輸出外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩的端面。非導(dǎo)磁條2、固定端環(huán)3及輸出端環(huán)4均采用非導(dǎo)磁材料。
[0018]本實用新型的工作原理是:通過在外轉(zhuǎn)子本體I上的封閉槽組5中放置非導(dǎo)磁條2，一方面采用樹脂填充非導(dǎo)磁條2與封閉槽的間隙，或?qū)⒎菍?dǎo)磁條2與外轉(zhuǎn)子本體I用非導(dǎo)磁焊料焊接在一起來穩(wěn)固非導(dǎo)磁條2，以避免其振動，另一方面利用固定端環(huán)3和輸出端環(huán)4將非導(dǎo)磁條2兩端分別固定，利用這個鼠籠結(jié)構(gòu)實現(xiàn)固定壓緊外轉(zhuǎn)子本體I的硅鋼疊片6，從而實現(xiàn)減小損耗的目的。本實用新型可以減小內(nèi)外電機磁場間的耦合，增加內(nèi)外電機獨立控制的合理性，圖4及圖5為永磁磁通切換雙轉(zhuǎn)子電機在外永磁體單獨工作，內(nèi)永磁體不工作時的磁場分布圖，其中圖4采用了普通雙凸極外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，外永磁體作用下存在少量磁鏈11流經(jīng)內(nèi)電機，圖5采用本實用新型所述的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，外永磁體作用下沒有磁鏈流經(jīng)內(nèi)電機，顯示出外導(dǎo)磁條2具有一定的隔磁作用，這是由于非導(dǎo)磁條2采用非導(dǎo)磁材料及其正對著凸極，從而可以截留一定的耦合磁鏈。本實用新型將輸出端環(huán)4作為外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩輸出的端面，因為雙轉(zhuǎn)子電機中外轉(zhuǎn)子為筒形，且內(nèi)部還有一個內(nèi)轉(zhuǎn)子，所以外轉(zhuǎn)子不能像傳統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)子那樣利用轉(zhuǎn)軸輸出轉(zhuǎn)矩，只能通過端面輸出轉(zhuǎn)矩。輸出端環(huán)4采用非導(dǎo)磁材料，因此不會帶來端部漏磁，此外可在輸出端環(huán)4內(nèi)設(shè)有嵌槽，在嵌槽內(nèi)放置輸出端部的非導(dǎo)磁條2，并將非導(dǎo)磁條2與輸出端環(huán)4焊接在一起，提高輸出端面的剛度和強度。
【權(quán)利要求】
1.一種定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征是:由外轉(zhuǎn)子本體(I)、非導(dǎo)磁條(2)、固定端環(huán)(3)、輸出端環(huán)(4)構(gòu)成，外轉(zhuǎn)子本體(I)是采用硅鋼疊片疊壓而成的內(nèi)外側(cè)凸極結(jié)構(gòu)，在外轉(zhuǎn)子本體(I)的外側(cè)凸極(9 )和內(nèi)側(cè)凸極(10 )正對的磁軛中間部分布置多個沿圓周方向均布的封閉槽，在每個封閉槽中嵌有一個非導(dǎo)磁條(2);非導(dǎo)磁條(2)的兩端均伸出外轉(zhuǎn)子本體(I)之外，非導(dǎo)磁條(2)的較短伸出端處用固定端環(huán)(3)固定連接外轉(zhuǎn)子本體(1)，非導(dǎo)磁條(2)的較長伸出端處用輸出端環(huán)(4)固定連接外轉(zhuǎn)子本體(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征是:封閉槽個數(shù)等于外轉(zhuǎn)子本體(I)上的轉(zhuǎn)子極數(shù)，內(nèi)外側(cè)轉(zhuǎn)子極數(shù)相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機的隔磁鼠籠外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征是:封閉槽的徑向兩側(cè)壁為同心圓弧，同心圓弧與外轉(zhuǎn)子本體(I)同軸心。
【文檔編號】H02K1/24GK203537093SQ201320563626
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】莫麗紅, 全力, 朱孝勇, 張濤, 李淵, 陳云云, 邱海兵 申請人:江蘇大學