本發(fā)明涉及電機制造，尤其涉及一種定轉子模塊及多模塊勵磁電機。

背景技術：

1、進入21世紀來，對于電動汽車研究成為了現(xiàn)今工業(yè)發(fā)展的主要內容之一，電動汽車作為取代汽油發(fā)動機的目標獲得了更多的關注，使得電動汽車產業(yè)獲得飛速發(fā)展。永磁電機具有低噪聲、高效率、便于維護及高可靠性等優(yōu)點，被廣泛應用于電動汽車、通用工業(yè)和家用電器等領域。永磁電機包括外殼、定子和轉子，定子和轉子布置于外殼內部，永磁體貼于定子齒內表面的電機結構由于轉矩密度較大、轉子機械強度較大、永磁體貼在定齒子內表面上易于散熱等優(yōu)點受到了廣泛的研究。而現(xiàn)如今永磁電機依然無法提供足夠大的轉矩密度，導致功率提升受限，同時現(xiàn)如今的電機結構還存在增加電負荷與增加磁負荷相互矛盾的問題，造成永磁磁通難以調節(jié)，電機調速范圍受到限制。綜上所述，如何進一步提高電機容錯能力、轉矩密度，以及擴大電機調速范圍和能力，具有重要的研究意義和應用價值。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種定轉子模塊及多模塊勵磁電機。

2、本發(fā)明是通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

3、一種定轉子模塊，包括定子模塊以及位于定子模塊外的轉子模塊，所述定子模塊與轉子模塊之間存在氣隙，所述轉子模塊包括轉子環(huán)、環(huán)周設置于轉子環(huán)內部的兩排轉子齒以及設置于兩排轉子齒之間的冗余勵磁繞組；所述定子模塊包括定子鐵心、永磁體以及電樞繞組，所述定子鐵心為u型結構且設置有多個，所述永磁體設置有多個且位于各相鄰定子鐵心之間，永磁體亦為與定子鐵心結構相同的u型結構，各所述定子鐵心、永磁體圍成環(huán)形結構，所述電樞繞組繞制在所述定子鐵心、永磁體圍成的環(huán)形結構之中。

4、根據上述技術方案，優(yōu)選地，所述轉子環(huán)內部的兩排轉子齒分別相對各定子鐵心的兩端設置，且兩排轉子齒沿圓周方向錯位分布，具體地，所述轉子模塊中設置有12個轉子齒，且每排6個。

5、根據上述技術方案，優(yōu)選地，所述定子鐵心與永磁體的個數相同，且相鄰所述永磁體的充磁方向相反，為切向充磁，具體地，所述定子模塊包括12個定子鐵心、12個永磁體以及1套電樞繞組。

6、根據上述技術方案，優(yōu)選地，所述永磁體采用釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體永磁材料制成，所述定子鐵心、轉子環(huán)、轉子齒采用硅鋼片或非晶合金材料制成。

7、本申請還公開了一種多模塊勵磁電機，包括上述一種定轉子模塊，所述定子模塊、轉子模塊沿軸向設置有多組，相鄰所述定子模塊之間設置有隔磁環(huán)，其中，各所述轉子模塊中相同位置的轉子齒相差(360/m/pr)°，其中，m為相數，pr為轉子極數。

8、本發(fā)明的有益效果是：

9、本發(fā)明具有較高的永磁體利用，電機的轉矩密度和功率密度得到了有效提升，在功率一定的情況下，利用聚磁原理進一步提高氣隙磁密和輸出轉矩，能夠滿足電動汽車等直接驅動場合的要求；

10、本發(fā)明具有更高的定子空間利用率，可以對電樞繞組形成保護結構，使繞組不易受機械損傷，同時能夠較好地提高電機的容錯能力和較高的轉矩密度，既可做發(fā)電運行，又可做電動運行，可應用到多場景模式下，具有極大的市場應用前景；

11、本發(fā)明中冗余勵磁繞組位于轉子模塊中，控制冗余勵磁繞組的電流激勵方向，可產生對電機磁場加強或者減弱的效果，便于充退磁，實現(xiàn)調磁功能，擴大電機調速范圍，增強電機弱磁調速能力，滿足電動汽車寬速度范圍內運行的要求。

技術特征：

1.一種定轉子模塊，包括定子模塊以及位于定子模塊外的轉子模塊，所述定子模塊與轉子模塊之間存在氣隙，其特征在于，所述轉子模塊包括轉子環(huán)(3)、環(huán)周設置于轉子環(huán)(3)內部的兩排轉子齒(4)以及設置于兩排轉子齒(4)之間的冗余勵磁繞組(6)；

2.根據權利要求1所述一種定轉子模塊，其特征在于，所述轉子環(huán)(3)內部的兩排轉子齒(4)分別相對各定子鐵心(1)的兩端設置，且兩排轉子齒(4)沿圓周方向錯位分布。

3.根據權利要求2所述一種定轉子模塊，其特征在于，所述轉子模塊中設置有12個轉子齒(4)，且每排6個。

4.根據權利要求1所述一種定轉子模塊，其特征在于，所述定子鐵心(1)與永磁體(2)的個數相同，且相鄰所述永磁體(2)的充磁方向相反，為切向充磁。

5.根據權利要求4所述一種定轉子模塊，其特征在于，所述定子模塊包括12個定子鐵心(1)、12個永磁體(2)以及1套電樞繞組(5)。

6.根據權利要求1-5中任意一項的所述一種定轉子模塊，其特征在于，所述永磁體(2)采用釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體永磁材料制成，所述定子鐵心(1)、轉子環(huán)(3)、轉子齒(4)采用硅鋼片或非晶合金材料制成。

7.一種多模塊勵磁電機，包括權利要求2所述一種定轉子模塊，其特征在于，所述定子模塊、轉子模塊沿軸向設置有多組，相鄰所述定子模塊之間設置有隔磁環(huán)(7)。

8.根據權利要求7所述一種多模塊勵磁電機，其特征在于，各所述轉子模塊中相同位置的轉子齒(4)相差(360/m/pr)°，其中，m為相數，pr為轉子極數。

技術總結
本發(fā)明涉及一種定轉子模塊及多模塊勵磁電機，包括定子模塊和轉子模塊，定子模塊、轉子模塊沿軸向設置有多組，相鄰定子模塊之間設置有隔磁環(huán)，轉子模塊包括轉子環(huán)、環(huán)周設置于轉子環(huán)內部的兩排轉子齒以及設置于兩排轉子齒之間的冗余勵磁繞組，定子模塊包括定子鐵心、永磁體以及電樞繞組，定子鐵心為U型結構且設置有多個，永磁體位于各相鄰定子鐵心之間，各定子鐵心、永磁體圍成環(huán)形結構，電樞繞組繞制在定子鐵心、永磁體圍成的環(huán)形結構之中。本發(fā)明能夠較好地提高電機的容錯能力和較高的轉矩密度，能夠滿足電動汽車等直接驅動場合的要求，同時有效擴大電機調速范圍，增強電機弱磁調速能力，滿足電動汽車寬速度范圍內運行的要求。

技術研發(fā)人員：蘇鵬,楊天宇,張航,劉天利,李永建
受保護的技術使用者：河北工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6