本技術(shù)屬于永磁電機。更具體地，涉及一種游標(biāo)永磁電機。

背景技術(shù)：

1、游標(biāo)永磁電機是一類基于磁場調(diào)制效應(yīng)工作的電機，其定、轉(zhuǎn)子極對數(shù)不相等。其中，定子采用開口槽結(jié)構(gòu)進行磁場調(diào)制，定子齒起到極數(shù)變換器的作用。值得注意的是，該類電機由于定子繞組極對數(shù)遠低于轉(zhuǎn)子勵磁極對數(shù)，使得電機電樞反應(yīng)較強、電感較大、功率因數(shù)較低。

2、圖1為傳統(tǒng)的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機結(jié)構(gòu)示意圖，包括定子鐵心，定子繞組，轉(zhuǎn)子永磁體。定子與轉(zhuǎn)子同軸套裝，定子的內(nèi)壁具有凹槽，定子繞組置于定子凹槽中。轉(zhuǎn)子永磁體徑向充磁，相鄰兩永磁體充磁方向相反?，F(xiàn)有的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機通過取消轉(zhuǎn)子軛部，可以大幅削弱電機電感，顯著改善電機功率因數(shù)。但是，該無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機的轉(zhuǎn)矩密度較低。本領(lǐng)域亟需尋找針對性的解決方案，以便更好地滿足實際生產(chǎn)實踐中面臨的以上技術(shù)需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機。其目的在于解決現(xiàn)有無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機存在的轉(zhuǎn)矩密度低的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，其包括定子、定子繞組、轉(zhuǎn)子永磁體、轉(zhuǎn)子軸、端蓋軛部和端蓋永磁體，所述定子、轉(zhuǎn)子、與端蓋均同軸套裝。所述定子包括定子軛部和多個定子齒；所述定子繞組放置于定子凹槽中；所述轉(zhuǎn)子永磁體無轉(zhuǎn)子軛部，軸向長度與定子鐵心相同且重合；所述轉(zhuǎn)子軸位于轉(zhuǎn)子永磁體內(nèi)部，起支撐和固定轉(zhuǎn)子永磁體的作用；所述端蓋軛部和端蓋永磁體為靜止部件，位于轉(zhuǎn)子永磁體的軸向兩側(cè)，與轉(zhuǎn)子永磁體之間存在氣隙。

3、進一步地，定子鐵心由硅鋼片疊壓而成，為導(dǎo)磁材料。

4、進一步地，端蓋軛部為不導(dǎo)磁材料，由鋁制成。

5、進一步地，定子繞組為三相交流電樞繞組。

6、進一步地，轉(zhuǎn)子永磁體和端蓋永磁體可選用的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。

7、進一步地，轉(zhuǎn)子永磁體采用徑向充磁，相鄰兩塊永磁體充磁方向相反。

8、進一步地，端蓋永磁體采用軸向充磁，位于定子鐵心同側(cè)的永磁體充磁方向相同，位于定子鐵心兩側(cè)的永磁體充磁方向相反。

9、進一步地，位于定子鐵心每側(cè)的端蓋永磁體數(shù)量與定子齒個數(shù)相同，且端蓋永磁體與定子齒的軸線重合。

10、可選的，定子繞組為集中式或分布式。

11、進一步地，定子齒數(shù)zs，轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)pr和定子繞組極對數(shù)pa滿足游標(biāo)永磁電機的通用工作原理，即如下關(guān)系：

12、

13、其中g(shù)cd(zs,pa)表示定子齒數(shù)與定子繞組極對數(shù)的最小公約數(shù)，k為大于等于1的正整數(shù)。

14、總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：本實用新型提供的軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，通過轉(zhuǎn)子徑向充磁永磁體和端蓋軸向充磁永磁體相結(jié)合，顯著增強勵磁能力，提升磁場磁密，提高反電勢和轉(zhuǎn)矩密度。

技術(shù)特征：

1.一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，包括定子、轉(zhuǎn)子和端蓋，定子包括定子鐵心，定子繞組；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子永磁體和轉(zhuǎn)子軸；端蓋包括端蓋永磁體和端蓋軛部，所述定子鐵心包括沿圓周均勻分布的定子槽和相鄰兩定子槽之間的定子齒，所述定子繞組采用三相交流電樞繞組，定子繞組設(shè)置在定子齒上；其特征在于：所述轉(zhuǎn)子永磁體軸向長度與定子鐵心相同且重合，轉(zhuǎn)子永磁體沿圓周徑向充磁，n極、s極交替排列，所述轉(zhuǎn)子軸位于轉(zhuǎn)子永磁體內(nèi)部，與轉(zhuǎn)子永磁體同軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸用于固定和支撐轉(zhuǎn)子永磁體；所述端蓋永磁體和端蓋軛部位于轉(zhuǎn)子永磁體的軸向兩側(cè)，端蓋永磁體和端蓋軛部與轉(zhuǎn)子永磁體之間存在氣隙，端蓋永磁體和端蓋軛部的軸向長度相同且重合，所述端蓋永磁體的數(shù)量和空間位置排布與定子鐵心的定子齒數(shù)和排布相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，其特征在于：定子繞組為集中式或分布式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，其特征在于：轉(zhuǎn)子永磁體和端蓋永磁體為釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，其特征在于：定子鐵心由硅鋼片壓疊而成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，其特征在于：端蓋軛部為不導(dǎo)磁材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，其特征在于：定子鐵心有6個齒，轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)為5，定子繞組極對數(shù)為1，端蓋永磁體設(shè)置6個。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸向輔助勵磁的無軛轉(zhuǎn)子游標(biāo)永磁電機，其特征在于：定子齒數(shù)zs，轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)pr和定子繞組極對數(shù)pa，其關(guān)系為：

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于永磁電機技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種游標(biāo)永磁電機。本技術(shù)的轉(zhuǎn)子永磁體軸向長度與定子鐵心相同且重合，轉(zhuǎn)子永磁體沿圓周徑向充磁，N極、S極交替排列，所述轉(zhuǎn)子軸位于轉(zhuǎn)子永磁體內(nèi)部，與轉(zhuǎn)子永磁體同軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸用于固定和支撐轉(zhuǎn)子永磁體；所述端蓋永磁體和端蓋軛部位于轉(zhuǎn)子永磁體的軸向兩側(cè)，端蓋永磁體和端蓋軛部與轉(zhuǎn)子永磁體之間存在氣隙，端蓋永磁體和端蓋軛部的軸向長度相同且重合，所述端蓋永磁體的數(shù)量和空間位置排布與定子鐵心的定子齒數(shù)和排布相同。本技術(shù)增強了勵磁能力，提升磁場磁密，提高反電勢和轉(zhuǎn)矩密度。

技術(shù)研發(fā)人員：彭金,陳小雪
受保護的技術(shù)使用者：武漢大羅技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240508
技術(shù)公布日：2024/12/26