一种转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁同步电机

摘要

本发明公开了属于永磁电机领域的一种转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁同步电机。其定子为U形硅钢片叠制而成，形成与电机的极对数数目相同的U形铁心，沿圆周均匀分布，固定于外壳上；定子绕组为环形线圈结构，置于定子U形铁心槽的底部；转子每一相有两个磁极环，两磁极环上的磁极位置相互交错，互差180度电角度，构成主磁极，转子磁极和铁心粘合在转子非导磁支架上，构成整个转子结构。本发明的优点在于定子可以采用简单的U形叠片结构，转子采用了三面墙式聚磁结构，易于制造和减少定子铁心损耗，提高气隙磁密，改善电机的性能。

说明书

技术领域

本发明属于永磁电机领域，特别涉及一种转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁同步电机。

背景技术

现有的横向磁场永磁电机主要分为平板式和聚磁式两种，平板式结构简单，但是气隙磁密度较低，性能较差。聚磁式结构气隙磁密度较高，性能较优，但是定子结构一般采用内、外双定子结构，或者是采用三维定子铁心结构，结构比较复杂，增加了制造的难度和成本。

发明内容

本发明目的是解决现有的聚磁式横向磁场永磁电机中，定子结构较为复杂的问题，提出了一种转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁同步电机，在实现转子磁极聚磁式结构的基础上，简化定子铁心结构，简化了制造工艺，提高了电机的性能。

本发明设计的转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁同步电机，包括U形定子铁心、环形定子绕组、三面墙式转子永磁磁极、转子铁心、转子支架、转轴、轴承、外壳，其特征在于：定子为U形硅钢片叠制而成，形成与电机的极对数数目相同的U形铁心，沿圆周均匀分布，固定于外壳上；定子绕组为环形线圈结构，置于定子U形铁心槽的底部；转子每一相有两个磁极环，两磁极环上的磁极位置相互交错，互差180度电角度，构成主磁极；转子磁极和铁心粘合在转子非导磁支架上，构成整个转子结构。

所述电机的各相之间相互独立，没有磁路耦合，其相数为m，m可以根据输出转矩的需要而增加，m取值为3～9的正整数。

所述电机的各相之间定子齿互差2π/m电角度。

所述电机的各相之间相互独立，没有磁路耦合，可以通过增加电机的相数m来提高电机的输出转矩，只要各相之间定子齿互差2π/m电角度即可。

本发明的优点在于定子可以采用简单的U形叠片结构，转子采用了三面墙式聚磁结构，易于制造和减少定子铁心损耗，提高气隙磁密，改善电机的性能。

附图说明

图1为本发明的转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁电机的轴向定子与转子结构示意图。

图2为本发明的转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁电机的转子径向示意图。

图3为本发明的转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁电机定子U形与定子绕组位置关系图。

图4为本发明的转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁电机的三相三十极径向结构示意图。

图5所示为转子一个磁极结构示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁同步电机，是为解决现有的聚磁式横向磁场永磁电机中定子结构较为复杂而提出的。下面结合附图对本发明予以说明。

图1中包括U形定子铁心5，环形定子绕组7，三面墙式转子永磁磁极6、10，11；转子铁心3、4、12，转子支架2，转轴9，轴承1。定子5为U形硅钢片叠制而成，形成与电机的极对数数目相同的U形铁心，沿圆周均匀分布，固定于外壳8上；定子绕组7为环形线圈结构，置于定子U形铁心槽的底部(如图3所示)；转子每一相有两个磁极环，两磁极环上的磁极位置相互交错，互差180度电角度，构成主磁极，转子磁极和铁心粘合在转子非导磁支架2上，构成整个转子结构。

图2所示为一相的转子径向视图，永磁体块6、10、11构成三面墙式聚磁磁极结构，并将转子铁心分成3、4、12三部分。

图3所示为电机的定子U形铁心5与定子绕组7之间的位置关系图

图4所示为本发明的转子磁极三面墙式结构的横向磁场永磁电机的三相三十极径向结构示意图。定子绕组7为环形线圈结构，置于定子U形铁心槽的底部；转子每一相有两个磁极环，两磁极环上的磁极位置相互交错，互差180度电角度，构成主磁极，转子非导磁支架2固定在转轴9上。

图5所示为转子一个磁极结构示意图，由永磁体块6、10、11构成。