永磁游標(biāo)電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于電機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，公開了永磁游標(biāo)電機(jī)，其包括定子和與定子轉(zhuǎn)動(dòng)配合的轉(zhuǎn)子，定子包括定子鐵芯和設(shè)于定子鐵芯上的定子繞組，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯上的永磁體，定子繞組包括第一套繞組和第二套繞組，第一套繞組和第二套繞組相互獨(dú)立運(yùn)行，且第一套繞組的極對(duì)數(shù)大于或小于第二套繞組的極對(duì)數(shù)。本發(fā)明通過(guò)在現(xiàn)有單定子鐵芯、單定子繞組的基礎(chǔ)上增設(shè)一套繞組來(lái)充分利用氣隙中有用的諧波磁場(chǎng)，這樣，在不增加電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的前提下，有效提高了電機(jī)的空間利用率和電機(jī)材料的利用率，進(jìn)而利于提升電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率等級(jí)，并有效增強(qiáng)了電機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和容錯(cuò)運(yùn)行能力。
【專利說(shuō)明】
永磁游標(biāo)電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及永磁游標(biāo)電機(jī)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]永磁游標(biāo)電機(jī)作為一種低速大轉(zhuǎn)矩的直接驅(qū)動(dòng)型電機(jī)，在電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電、海浪發(fā)電等新能源領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。永磁游標(biāo)電機(jī)一般包括轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體、定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯上設(shè)有調(diào)磁塊，調(diào)磁塊具有磁場(chǎng)調(diào)制作用，永磁游標(biāo)電機(jī)利用調(diào)制后的尚速磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電樞的尚速設(shè)計(jì)。
[0003]然而，現(xiàn)有的永磁游標(biāo)電機(jī)在具體應(yīng)用中仍存在不足之處，具體體現(xiàn)如下:現(xiàn)有永磁游標(biāo)電機(jī)中一般為單定子鐵芯、單定子繞組的電機(jī)，這樣很難充分利用氣隙中存在的豐富有用諧波磁場(chǎng)，從而使得電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度未得到充分提升，電機(jī)空間和材料未得到充分利用。具體地，現(xiàn)有單定子鐵芯、單定子繞組的游標(biāo)永磁電機(jī)中，轉(zhuǎn)子的多數(shù)極對(duì)數(shù)磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)定子齒的調(diào)磁作用，轉(zhuǎn)化為定子的少數(shù)極對(duì)數(shù)磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了電樞的高速設(shè)計(jì);但是， 這樣會(huì)導(dǎo)致大量的諧波磁通未被利用，進(jìn)而限制了電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度的進(jìn)一步提升。此外，采用單定子鐵芯、單定子繞組的設(shè)置方式，電機(jī)在定子繞組部分故障狀態(tài)下不能很好地容錯(cuò)運(yùn)行，從而嚴(yán)重影響了電動(dòng)汽車和新能源發(fā)電的連續(xù)可靠運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)不足之處，提供了永磁游標(biāo)電機(jī)，其解決了現(xiàn)有永磁游標(biāo)電機(jī)中存在氣隙諧波磁場(chǎng)利用率低、轉(zhuǎn)矩密度低、電機(jī)空間利用率低、電機(jī)材料利用率低、電機(jī)容錯(cuò)運(yùn)行可靠性差的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:永磁游標(biāo)電機(jī)，包括定子和與所述定子轉(zhuǎn)動(dòng)配合的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子鐵芯和設(shè)于所述定子鐵芯上的定子繞組，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵芯上的永磁體，所述定子繞組包括第一套繞組和第二套繞組，所述第一套繞組和所述第二套繞組相互獨(dú)立運(yùn)行，且所述第一套繞組的極對(duì)數(shù)大于或小于所述第二套繞組的極對(duì)數(shù)。
[0006]可選地，所述定子鐵芯具有若干個(gè)沿周向間隔分布且靠近所述轉(zhuǎn)子的槽口，定義所述第一套繞組的極對(duì)數(shù)為P，定義所述第二套繞組的極對(duì)數(shù)為Npm，定義所述槽口的數(shù)量為 Ns，則有P= |NS土Npm|。
[0007]可選地，所述第二套繞組的極對(duì)數(shù)與所述轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)相等。
[0008]可選地，所述定子鐵芯包括定子輒和若干個(gè)沿周向間隔分布于所述定子輒上的定子齒，每個(gè)所述定子齒都包括齒頸和齒靴，任意相鄰兩所述齒頸之間都形成一個(gè)主線槽，每個(gè)齒靴上都凸設(shè)有若干個(gè)調(diào)磁塊，任意相鄰兩所述調(diào)磁塊之間都形成一個(gè)所述槽口，所述第一套繞組分布于各所述主線槽內(nèi)，所述第二套繞組分布于各所述槽口內(nèi)。
[0009]可選地，所述定子鐵芯包括定子輒和若干個(gè)沿周向間隔分布于所述定子輒上的凸齒，該凸齒為所述調(diào)磁塊，所述第一套繞組和所述第二套繞組分布于各所述槽口內(nèi)。
[0010]可選地，所述凸齒為矩形齒塊，所述槽口為矩形開口槽，且所述凸齒的寬度與所述槽口的寬度相當(dāng)。
[0011]可選地，所述定子位于所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè);或者，所述定子位于所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)。
[0012]可選地，所述永磁體包括若干個(gè)第一磁體和若干個(gè)極性與所述第一磁體極性相反的第二磁體，各所述第一磁體和各所述第二磁體沿周向交替分布于所述轉(zhuǎn)子鐵芯上。
[0013]可選地，各所述第一磁體和各所述第二磁體貼附固定于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的表面;或者，各所述第一磁體和各所述第二磁體插入固定于所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)；或者，各所述第一磁體和各所述第二磁體內(nèi)置于所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)。
[0014]可選地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上凸設(shè)有若干個(gè)沿周向間隔分布的凸極，所述永磁體包括若干個(gè)分別嵌入安裝于各相鄰兩所述凸極之間的第三磁體。
[0015]本發(fā)明提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，通過(guò)在一個(gè)定子鐵芯上設(shè)置兩套可相互獨(dú)立運(yùn)行、 且極對(duì)數(shù)不相同的繞組，即相當(dāng)于在現(xiàn)有單定子鐵芯、單定子繞組的基礎(chǔ)上增設(shè)一套繞組來(lái)充分利用氣隙中有用的諧波磁場(chǎng)，這樣，在不增加電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的前提下，有效提高了電機(jī)的空間利用率和電機(jī)材料的利用率(尤其是永磁體的利用率)，進(jìn)而利于提升電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率等級(jí)。此外，由于定子鐵芯上的兩套繞組是可相互獨(dú)立運(yùn)行、且極對(duì)數(shù)是不相同的，故，有效增強(qiáng)了電機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和容錯(cuò)運(yùn)行能力?！靖綀D說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的外轉(zhuǎn)子永磁游標(biāo)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的外轉(zhuǎn)子永磁游標(biāo)電機(jī)中定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁游標(biāo)電機(jī)中定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的轉(zhuǎn)子的展開結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的外轉(zhuǎn)子永磁游標(biāo)電機(jī)中定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是本發(fā)明實(shí)施例二提供的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁游標(biāo)電機(jī)中定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是本發(fā)明實(shí)施例三提供的轉(zhuǎn)子的展開結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8是本發(fā)明實(shí)施例四提供的轉(zhuǎn)子的展開結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9是本發(fā)明實(shí)施例五提供的轉(zhuǎn)子的展開結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4、圖7、圖8和圖9中永磁體上的箭頭表示磁體的充磁方向?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[〇〇27]需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件上時(shí)，它可以直接在另一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。當(dāng)一個(gè)元件被稱為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。[〇〇28]還需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中的左、右、上、下、頂、底等方位用語(yǔ)，僅是互為相對(duì)概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。
[0029] 實(shí)施例一:
[0030]如圖1-4所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，包括定子I和與定子I轉(zhuǎn)動(dòng)配合的轉(zhuǎn)子2，定子I包括定子鐵芯11和設(shè)于定子鐵芯11上的定子繞組12，轉(zhuǎn)子2包括轉(zhuǎn)子鐵芯21和設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯21上的永磁體22，定子繞組12包括第一套繞組121和第二套繞組122，第一套繞組121和第二套繞組122相互獨(dú)立運(yùn)行，且第一套繞組121的極對(duì)數(shù)大于或小于第二套繞組122的極對(duì)數(shù)，即第一套繞組121的極對(duì)數(shù)和第二套繞組122的極對(duì)數(shù)不相等。第一套繞組121和第二套繞組122都可為單相繞組或者多相繞組(如三相繞組等)。本發(fā)明實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，具體為一種在單定子鐵芯U、雙定子繞組12的電機(jī)，即相當(dāng)于在現(xiàn)有單定子鐵芯11、單定子繞組12的基礎(chǔ)上增設(shè)一套繞組來(lái)充分利用氣隙(轉(zhuǎn)子2與定子I之間的間隙)中有用的諧波磁場(chǎng)，從而達(dá)到充分利用永磁游標(biāo)電機(jī)氣隙中有效諧波磁場(chǎng)的目的，這樣，在不增加電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的前提下，有效提高了電機(jī)的空間利用率和電機(jī)材料的利用率(尤其是永磁體22的利用率)，進(jìn)而利于提升電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率等級(jí)。此外，由于定子鐵芯11上的兩套繞組是可相互獨(dú)立運(yùn)行、且極對(duì)數(shù)是不相同的，故，有效增強(qiáng)了電機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和容錯(cuò)運(yùn)行能力。
[0031]優(yōu)選地，定子鐵芯11具有若干個(gè)沿周向間隔分布且靠近轉(zhuǎn)子2的槽口1101，定義第一套繞組121的極對(duì)數(shù)為P，定義第二套繞組122的極對(duì)數(shù)為Npm，定義槽口 1101的數(shù)量為Ns，則有P= |Ns±Npm|。槽口 1101的數(shù)量可根據(jù)所設(shè)計(jì)電機(jī)的相數(shù)、轉(zhuǎn)速、調(diào)制比等合理選取。此處，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)第一套繞組121極對(duì)數(shù)P、第二套繞組122極對(duì)數(shù)Npm和槽口 1101數(shù)量Ns之間的關(guān)系，這樣，可利用電機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)最大程度地提升有效諧波磁場(chǎng)，并可抑制不可利用的諧波磁場(chǎng)，從而使得所得到的諧波磁場(chǎng)幅值最優(yōu)。
[0032]優(yōu)選地，第二套繞組122的極對(duì)數(shù)與轉(zhuǎn)子2的極對(duì)數(shù)相等，這樣，利于充分利用電機(jī)氣隙中的有用諧波磁場(chǎng)，從而利于提高電機(jī)的空間利用率、材料利用率和轉(zhuǎn)矩密度。
[0033]優(yōu)選地，一并參照?qǐng)D1-3所示，定子鐵芯11包括定子軛111和若干個(gè)沿周向間隔分布的定子齒112，每個(gè)定子齒112都包括齒頸1121和齒靴1122，定子軛111為周向封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，定子齒112凸設(shè)于定子軛111的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，且齒頸1121位于定子軛111與齒靴1122之間，任意相鄰兩齒頸1121之間都形成一個(gè)主線槽1102，每個(gè)齒靴1122上都凸設(shè)有若干個(gè)調(diào)磁塊1123，調(diào)磁塊1123具有磁場(chǎng)調(diào)制作用，任意相鄰兩調(diào)磁塊1123之間都形成一個(gè)槽口1101，第一套繞組121分布于各主線槽1102內(nèi)，第二套繞組122分布于各槽口 1101內(nèi)，第一套繞組121和第二套繞組122沿定子鐵芯11徑向呈內(nèi)、外分布。槽口 1101的數(shù)量與調(diào)磁塊1123的數(shù)量相等，主線槽1102的數(shù)量與齒頸1121的數(shù)量相等。此處，定子I為裂極式定子結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有裂極式定子結(jié)構(gòu)中只在主線槽1102內(nèi)設(shè)置一套繞組，其利用調(diào)磁塊1123的磁場(chǎng)調(diào)制作用，可將轉(zhuǎn)子2的多數(shù)極對(duì)數(shù)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為定子I的少數(shù)極對(duì)數(shù)磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)電樞的高速設(shè)計(jì);本實(shí)施例，在現(xiàn)有裂極式定子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在槽口 1101內(nèi)增設(shè)第二套繞組122來(lái)充分利用氣隙中的有用諧波磁場(chǎng)，從而可提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度，并可有效提高電機(jī)的容錯(cuò)運(yùn)行能力。
[0034]具體地，由于槽空間有限，故，為了充分利用槽空間，可對(duì)定子繞組12的導(dǎo)線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以使其滿足槽形狀，并采用矩形線方案減少槽空間浪費(fèi)，提高槽利用率。
[0035]具體地，一并參照?qǐng)D1和圖2所示，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)可為外轉(zhuǎn)子2、內(nèi)定子I的結(jié)構(gòu)，即定子I位于轉(zhuǎn)子2的內(nèi)側(cè)，此時(shí)，槽口 1101沿定子鐵芯11的徑向位于主線槽1102的外側(cè)，第二套繞組122沿定子鐵芯11的徑向位于第一套繞組121的外側(cè);或者，參照?qǐng)D3所示，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)也可為內(nèi)轉(zhuǎn)子2、外定子I的結(jié)構(gòu)，即定子I位于轉(zhuǎn)子2的外側(cè)，此時(shí)，槽口 1101沿定子鐵芯11的徑向位于主線槽1102的內(nèi)側(cè)，第二套繞組122沿定子鐵芯11的徑向位于第一套繞組121的內(nèi)側(cè)。
[0036]優(yōu)選地，一并參照?qǐng)D1和圖4所示，永磁體22包括若干個(gè)第一磁體221和若干個(gè)極性與第一磁體221極性相反的第二磁體222，第一磁體221和第二磁體222的極性分別為N極和S極，各第一磁體221和各第二磁體222沿周向交替分布于轉(zhuǎn)子鐵芯21上。第一磁體221和第二磁體222可沿電機(jī)徑向充磁形成，此處，第一磁體221和第二磁體222沿電機(jī)氣隙圓周方向交替排列成N-S交替充磁結(jié)構(gòu)，這樣，可使得氣隙內(nèi)的磁通密度接近于正弦分布。
[0037]優(yōu)選地，各第一磁體221和各第二磁體222沿周向間隔交替分布于轉(zhuǎn)子鐵芯21上，這樣，利于第一磁體221和第二磁體222的分別充磁。
[0038]優(yōu)選地，第一磁體221和第二磁體222之間的極距略大于調(diào)磁塊1123的寬度，這樣，可更好地發(fā)揮調(diào)磁作用。
[0039]優(yōu)選地，參照?qǐng)D4所示，各第一磁體221和各第二磁體222貼附固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面，這樣，可有效實(shí)現(xiàn)第一磁體221和第二磁體222在轉(zhuǎn)子鐵芯21上的安裝固定，且各第一磁體221和各第二磁體222都是凸露于轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面。具體地，當(dāng)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子2、內(nèi)定子I的結(jié)構(gòu)時(shí)，各第一磁體221和各第二磁體222貼附固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21的內(nèi)圓周表面;而當(dāng)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子2、外定子I的結(jié)構(gòu)時(shí)，各第一磁體221和各第二磁體222貼附固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21的外圓周表面。本實(shí)施例中，各第一磁體221和各第二磁體222采用表面貼附方式固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21上，其安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子鐵芯21和永磁體22都不需要設(shè)置安裝結(jié)構(gòu)，安裝操作方便，并利于各第一磁體221和各第二磁體222的徑向充磁，從而形成沿周向分布的N-S交替磁體結(jié)構(gòu)。
[0040]優(yōu)選地，定子鐵芯11和轉(zhuǎn)子鐵芯21分別采用硅鋼片等導(dǎo)磁材料沿電機(jī)軸向疊片而成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便。當(dāng)然了，具體應(yīng)用中，定子鐵芯11和轉(zhuǎn)子鐵芯21也可采用導(dǎo)磁材料直接一體鑄造成型。
[0041 ]本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，具體為一種單定子鐵芯11、雙繞組的永磁游標(biāo)電機(jī)，其具有永磁游標(biāo)電機(jī)和雙繞組電機(jī)的雙重優(yōu)點(diǎn)，具體應(yīng)用中，根據(jù)實(shí)際需要，可通過(guò)優(yōu)化分配定子I槽空間以分別安裝兩套繞組，來(lái)將本實(shí)施例的永磁游標(biāo)電機(jī)設(shè)計(jì)成高轉(zhuǎn)矩密度電機(jī)或者高容錯(cuò)電機(jī)。由于本實(shí)施例中兩套繞組對(duì)應(yīng)于不同的氣隙諧波磁場(chǎng)，故，其有效提高了電機(jī)氣隙諧波磁場(chǎng)的利用率，降低了電機(jī)的漏磁，提高了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度、電機(jī)空間利用率和電機(jī)材料利用率。
[0042]實(shí)施例二:
[0043]如圖5和圖6所示，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，與實(shí)施例一的主要不同之處在于:實(shí)施例一中的定子I為裂極式定子結(jié)構(gòu)，第一套繞組121和第二套繞組122沿定子鐵芯11徑向呈內(nèi)、外分布;而本實(shí)施例中的定子I為開口槽式定子結(jié)構(gòu)，具體地，本實(shí)施例的定子鐵芯11包括定子軛111和若干個(gè)沿周向間隔分布于定子軛111上的凸齒113，定子軛111為周向封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，凸齒113凸設(shè)于定子軛111的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，任意相鄰兩凸齒113之間都形成一個(gè)槽口 1101，第一套繞組121和第二套繞組122分布于各槽口 1101內(nèi)。本實(shí)施例中，第一套繞組121和第二套繞組122共同分配相同的槽空間，只是第一套繞組121和第二套繞組122分別對(duì)應(yīng)多數(shù)極對(duì)數(shù)的繞組和少數(shù)極對(duì)數(shù)的繞組，具體應(yīng)用中，可根據(jù)所設(shè)計(jì)電機(jī)性能側(cè)重點(diǎn)的不同進(jìn)行合理分配第一套繞組121和第二套繞組122的槽空間，例如:針對(duì)側(cè)重需要高轉(zhuǎn)矩密度的電機(jī)，可將兩套繞組中的一套設(shè)計(jì)為集中式繞組、另一套設(shè)計(jì)為分布式繞組，且集中式繞組的分配空間多，分布式繞組的分配空間少;針對(duì)短時(shí)間需要輸出大力矩的電機(jī)，可將兩套繞組中的一套設(shè)計(jì)為主繞組、另一套設(shè)計(jì)為輔助繞組，且安裝主繞組的槽空間比輔助繞組槽空間大;針對(duì)需要容錯(cuò)運(yùn)行的場(chǎng)合，兩套繞組可平分槽空間。本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，也是在槽口 1101內(nèi)增設(shè)第二套繞組122來(lái)充分利用氣隙中的有用諧波磁場(chǎng)，從而也可提高電機(jī)的空間利用率、材料利用率、轉(zhuǎn)矩密度和容錯(cuò)運(yùn)行能力。
[0044]優(yōu)選地，凸齒113為矩形齒塊，槽口1101為矩形開口槽，且凸齒113的寬度與槽口1101的寬度相當(dāng)，即凸齒113和槽口 1101為等寬結(jié)構(gòu)。凸齒113的寬度具體指，凸齒113在定子鐵芯11圓周方向上的投影距離，槽口 1101的寬度具體指槽口 1101在定子鐵芯11圓周方向上的投影距離。各凸齒113都可形成一個(gè)凸出極體結(jié)構(gòu)，可發(fā)揮磁場(chǎng)調(diào)制作用，從而可形成氣隙的諧波磁場(chǎng)。
[0045]除了上述不同之外，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)的其它結(jié)構(gòu)都可參照實(shí)施例一進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此不再詳述。
[0046]實(shí)施例三:
[0047]如圖7所示，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，與實(shí)施例一、實(shí)施例二的主要不同之處在于第一磁體221和第二磁體222的安裝方式不同。具體地，實(shí)施例一和實(shí)施例二中，各第一磁體221和各第二磁體222貼附固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面，各第一磁體221和各第二磁體222都是凸露于轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面;而本實(shí)施例中，各第一磁體221和各第二磁體222插入固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面設(shè)有若干個(gè)用于分別供各第一磁體221和各第二磁體222插入固定的安裝槽，各第一磁體221和各第二磁體222都只有一個(gè)面與轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面平齊。具體地，當(dāng)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子2、內(nèi)定子I的結(jié)構(gòu)時(shí)，各安裝槽沿周向間隔凹設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯21的內(nèi)表面，各第一磁體221和各第二磁體222分別插入固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21的各安裝槽內(nèi)，各第一磁體221和各第二磁體222都具有與轉(zhuǎn)子鐵芯21內(nèi)表面平齊的表面;而當(dāng)電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子2、外定子I的結(jié)構(gòu)時(shí)，各安裝槽沿周向間隔凹設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯21的外表面，各第一磁體221和各第二磁體222分別插入固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21的各安裝槽內(nèi)，各第一磁體221和各第二磁體222都具有與轉(zhuǎn)子鐵芯21外表面平齊的表面。采用本實(shí)施例中第一磁體221和第二磁體222的安裝方式，也可有效實(shí)現(xiàn)第一磁體221和第二磁體222的安裝固定，并可形成沿周向分布的N-S交替磁體結(jié)構(gòu)。
[0048]除了上述不同之外，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)的其它結(jié)構(gòu)都可參照實(shí)施例一、實(shí)施例二進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此不再詳述。
[0049]實(shí)施例四:
[ΟΟδΟ]如圖8所;^，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，與實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三的主要不同之處在于第一磁體221和第二磁體222的安裝方式不同。具體地，實(shí)施例一和實(shí)施例二中，各第一磁體221和各第二磁體222貼附固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面，各第一磁體221和各第二磁體222都是凸露于轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面;實(shí)施例三中，各第一磁體221和各第二磁體222插入固定于轉(zhuǎn)子鐵芯21內(nèi)，各第一磁體221和各第二磁體222都只有一個(gè)面與轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面平齊;而本實(shí)施例中，各第一磁體221和各第二磁體222內(nèi)置于轉(zhuǎn)子鐵芯21內(nèi)，各第一磁體221和各第二磁體222是完全嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯21內(nèi)，即各第一磁體221和各第二磁體222都沒有與轉(zhuǎn)子鐵芯21表面平齊的表面。采用本實(shí)施例中第一磁體221和第二磁體222的安裝方式，也可有效實(shí)現(xiàn)第一磁體221和第二磁體222的安裝固定，并可形成沿周向分布的N-S交替磁體結(jié)構(gòu)。
[0051]除了上述不同之外，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)的其它結(jié)構(gòu)都可參照實(shí)施例一、實(shí)施例二進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此不再詳述。
[0052]實(shí)施例五:
[0053]如圖9所示，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)，與實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三、實(shí)施例四的主要不同之處在于永磁體22的設(shè)置方式不同。具體地，實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三和實(shí)施例四中，永磁體22都包括極性相反的第一磁體221和第二磁體222;而本實(shí)施例中，永磁體22只包括具有同一極性的第三磁體223。具體地，本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子鐵芯21上凸設(shè)有若干個(gè)沿周向間隔分布的凸極211，永磁體22包括若干個(gè)分別嵌入安裝于各相鄰兩凸極211之間的第三磁體223。任意相鄰兩凸極211之間形成有一個(gè)供第三磁體223卡入安裝的卡槽。第三磁體223嵌入安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯21上后，各凸極211會(huì)被第三磁體223磁化為極性與第三磁體223極性相反的磁體，即第三磁體223和轉(zhuǎn)子鐵芯21的極性分別為N極和S極，這樣，可利用轉(zhuǎn)子鐵芯21上的凸極211來(lái)實(shí)現(xiàn)與第三磁體223的周向交替分布，這樣，既可實(shí)現(xiàn)永磁體22在轉(zhuǎn)子鐵芯21上的安裝固定，又可形成沿周向分布的N-S交替磁體結(jié)構(gòu)。
[0054]除了上述不同之外，本實(shí)施例提供的永磁游標(biāo)電機(jī)的其它結(jié)構(gòu)都可參照實(shí)施例一、實(shí)施例二進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此不再詳述。
[0055]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.永磁游標(biāo)電機(jī)，包括定子和與所述定子轉(zhuǎn)動(dòng)配合的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子鐵芯和 設(shè)于所述定子鐵芯上的定子繞組，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵芯上的永磁 體，其特征在于:所述定子繞組包括第一套繞組和第二套繞組，所述第一套繞組和所述第二 套繞組相互獨(dú)立運(yùn)行，且所述第一套繞組的極對(duì)數(shù)大于或小于所述第二套繞組的極對(duì)數(shù)。2.如權(quán)利要求1所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:所述定子鐵芯具有若干個(gè)沿周向間 隔分布且靠近所述轉(zhuǎn)子的槽口，定義所述第一套繞組的極對(duì)數(shù)為P，定義所述第二套繞組的 極對(duì)數(shù)為Npm，定義所述槽口的數(shù)量為Ns，則有P = | Ns 土 Npm |。3.如權(quán)利要求2所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:所述第二套繞組的極對(duì)數(shù)與所述轉(zhuǎn) 子的極對(duì)數(shù)相等。4.如權(quán)利要求2或3所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:所述定子鐵芯包括定子輒和若 干個(gè)沿周向間隔分布于所述定子輒上的定子齒，每個(gè)所述定子齒都包括齒頸和齒靴，任意 相鄰兩所述齒頸之間都形成一個(gè)主線槽，每個(gè)齒靴上都凸設(shè)有若干個(gè)調(diào)磁塊，任意相鄰兩 所述調(diào)磁塊之間都形成一個(gè)所述槽口，所述第一套繞組分布于各所述主線槽內(nèi)，所述第二 套繞組分布于各所述槽口內(nèi)。5.如權(quán)利要求2或3所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:所述定子鐵芯包括定子輒和若 干個(gè)沿周向間隔分布于所述定子輒上的凸齒，任意相鄰兩所述凸齒之間都形成一個(gè)所述槽 口，所述第一套繞組和所述第二套繞組分布于各所述槽口內(nèi)。6.如權(quán)利要求5所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:所述凸齒為矩形齒塊，所述槽口為 矩形開口槽，且所述凸齒的寬度與所述槽口的寬度相當(dāng)。7.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:所述定子位于所述轉(zhuǎn)子 的內(nèi)側(cè);或者，所述定子位于所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)。8.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:所述永磁體包括若干個(gè) 第一磁體和若干個(gè)極性與所述第一磁體極性相反的第二磁體，各所述第一磁體和各所述第 二磁體沿周向交替分布于所述轉(zhuǎn)子鐵芯上。9.如權(quán)利要求8所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:各所述第一磁體和各所述第二磁體 貼附固定于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的表面;或者，各所述第一磁體和各所述第二磁體插入固定于所 述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)；或者，各所述第一磁體和各所述第二磁體內(nèi)置于所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)。10.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的永磁游標(biāo)電機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子鐵芯上凸設(shè)有 若干個(gè)沿周向間隔分布的凸極，所述永磁體包括若干個(gè)分別嵌入安裝于各相鄰兩所述凸極 之間的第三磁體。
【文檔編號(hào)】H02K1/16GK105978199SQ201610547957
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】李文龍, 李堅(jiān)強(qiáng), 明仲
【申請(qǐng)人】深圳大學(xué)