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专利号: 2020105193275
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Halbach阵列混合永磁定子双分区电机,其特征在于,包括同心布置的内区定子(3)、环绕内区定子(3)的中间转子(2)和环绕中间转子(2)的外区定子(1);

所述外区定子(1)与中间转子(2)之间设置有外气隙,所述内区定子(3)与中间转子(2)之间设置有内气隙;

内区定子(3)包括内区定子铁心(3‑1)、设于内区定子铁心(3‑1)外壁上的永磁体以及设置于永磁体上的脉冲磁化绕组(3‑4);所述中间转子(2)包括沿圆周方向交错排列的导磁块(2‑1)和绝缘块(2‑2);外区定子(1)包括外区定子铁心(1‑1)和设于外区定子铁心(1‑1)上的m相电枢绕组(1‑2);所述外区定子铁心(1‑1)包括外区定子轭(1‑3)和Ps个沿着外区定子轭(1‑3)内圆周均匀凸出的外区定子齿(1‑4);

所述中间转子(2)由q块导磁块(2‑1)和q 块绝缘块(2‑2)沿圆周方向交错排列,且满足

2q= Ps±2k,其中k为正整数;

所述内区定子(3)、外区定子(1)与电机外壳固定连接,所述中间转子(2)通过转子支架与电机输出轴固定连接;

所述设于内区定子铁心(3‑1)外壁上的永磁体包括扇环形钕铁硼永磁体(3‑2)和扇环形铝镍钴永磁体(3‑3)以Halbach阵列布置;所述内区定子铁心(3‑1)的外圆周均匀放置Ps块扇环形钕铁硼永磁体(3‑2),所述钕铁硼永磁体(3‑2)内弧面与内区定子铁心(3‑1)外圈紧密贴合在一起,Ps块钕铁硼永磁体(3‑2)在圆周方向不直接相连,形成扇环形间隙,在间隙内嵌入所述扇环形铝镍钴永磁体(3‑3),扇环形铝镍钴永磁体(3‑3)两侧面分别与钕铁硼永磁体(3‑2)的两侧面紧密贴合在一起;

所述扇环形铝镍钴永磁体(3‑3)径向内径大于所述扇环形钕铁硼永磁体(3‑2)径向内径,所述扇环形铝镍钴永磁体(3‑3)径向外径小于所述扇环形钕铁硼永磁体(3‑2)径向外径;在每块铝镍钴永磁体(3‑3)径向两侧形成2个内区定子槽(3‑5),所述脉冲磁化绕组(3‑

4)放置于内区定子槽(3‑5)内且绕在所述铝镍钴永磁体(3‑3)上;

所述钕铁硼永磁体(3‑2)采用稀土钕铁硼永磁材料,Ps块钕铁硼永磁体(3‑2)充磁方向沿径向交替变化,且其径向中心线与所述外区定子齿(1‑4)径向中心线对齐;

所述铝镍钴永磁体(3‑3)采用铝镍钴永磁材料,Ps块铝镍钴永磁体(3‑3)充磁方向沿切向交替变化,其径向中心线与外区定子槽(1‑5)径向中心线对齐。

2.根据权利要求1所述的Halbach阵列混合永磁定子双分区电机,其特征在于,任意相邻两个外区定子齿(1‑4)之间形成一个外区定子槽(1‑5),所述m相电枢绕组(1‑2)分布于Ps个所述外区定子槽(1‑5)内,且其绕制于外区定子齿(1‑4)上,满足Ps=6n,其中n为正整数。

3.根据权利要求1或2所述的Halbach阵列混合永磁定子双分区电机,其特征在于,所述脉冲磁化绕组(3‑4)为集中绕组,多个所述脉冲磁化绕组(3‑4)集中绕组线圈串联形成单相脉冲绕组,且为其施加短时脉冲电流。