本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種無齒槽磁阻內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，近年來電動(dòng)汽車得到了長足的發(fā)展，從而帶動(dòng)了永磁電動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展。目前的永磁電動(dòng)機(jī)中定子與轉(zhuǎn)子之間一般都設(shè)有齒槽。

例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110146689.5的中國專利公開了一種節(jié)能永磁電動(dòng)機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，在定子的硅鋼片鐵芯上有三個(gè)均勻分布的磁極，在這三個(gè)磁極之間的凹槽中各自嵌裝一個(gè)永磁材料構(gòu)成的極掌，在每個(gè)磁極和極掌的兩側(cè)都設(shè)有勵(lì)磁線圈，轉(zhuǎn)子也是用永磁材料構(gòu)成的，轉(zhuǎn)子上設(shè)有六個(gè)外凸的電樞齒，所述電樞齒分別與磁極、極掌相互對(duì)應(yīng)，在齒槽內(nèi)設(shè)有電樞繞組。本實(shí)用新型起動(dòng)容易，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，顯著提高工作效率，節(jié)能效果好。

例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010219190.8的中國專利公開了一種三相交流永磁電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子。本實(shí)用新型通過在定子上設(shè)置9M個(gè)電樞繞組、在轉(zhuǎn)子設(shè)置8M或者10M個(gè)磁極數(shù)，來實(shí)現(xiàn)三相交流永磁電動(dòng)機(jī)在左右空間、上下空間的對(duì)稱，從而大大降低嚙合轉(zhuǎn)矩和單邊磁拉力。通過具有相同徑向磁極性的永久磁鋼和轉(zhuǎn)子齒槽的周期性排布來實(shí)現(xiàn)所需要的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)，從而大大提高轉(zhuǎn)子磁鋼的機(jī)械強(qiáng)度以及提高電機(jī)性能。

上述永磁電動(dòng)機(jī)的不足之處在于，定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻，電動(dòng)機(jī)運(yùn)作時(shí)定子和轉(zhuǎn)子的鐵芯的齒槽會(huì)產(chǎn)生磁性作用力的切向分量，限制了永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)效率。

另一方面，現(xiàn)有部分大功率永磁電動(dòng)機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子的永磁鐵安裝方法欠佳，影響了轉(zhuǎn)子的機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且現(xiàn)有部分大功率永磁電動(dòng)機(jī)的定子磁極與轉(zhuǎn)子磁極的分配欠佳，也限制了永磁電動(dòng)機(jī)的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種無齒槽磁阻內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型無齒槽磁阻內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間不設(shè)有齒槽，氣隙均勻，電動(dòng)機(jī)運(yùn)作時(shí)消除了因齒槽產(chǎn)生的磁性作用力的切向分量，減小了永磁轉(zhuǎn)子的切向阻力，提高了永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)效率；對(duì)轉(zhuǎn)子的永磁鐵進(jìn)行了插入式的軸向錯(cuò)位搭配，設(shè)有結(jié)構(gòu)力強(qiáng)的轉(zhuǎn)子鐵芯，提高了永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)力；對(duì)定子磁極與轉(zhuǎn)子磁極進(jìn)行了合理分配，使轉(zhuǎn)子與定子之間的相互作用力分布更均勻，轉(zhuǎn)子切向受力均衡，進(jìn)一步提高了永磁電動(dòng)機(jī)的性能。

本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案為：一種無齒槽磁阻內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，包括固定殼體、轉(zhuǎn)軸、軸承以及設(shè)于固定殼體內(nèi)的定子、第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子所述軸承安裝于所述轉(zhuǎn)軸的兩端，軸承固定于所述固定殼體的端蓋上。

所述定子由外圈定子鐵芯、線圈鐵芯、內(nèi)圈定子鐵芯和繞組線圈組成；所述外圈定子鐵芯、內(nèi)圈定子鐵芯成圓環(huán)狀，內(nèi)圈定子鐵芯的圓環(huán)厚度較薄，內(nèi)圈定子鐵芯設(shè)于外圈定子鐵芯內(nèi)且兩者之間設(shè)有間隙，多個(gè)所述線圈鐵芯等距分布于內(nèi)圈定子鐵芯的外圓周面上且與內(nèi)圈定子鐵芯連為一體；加工成型的所述繞組線圈套設(shè)于線圈鐵芯上，且每個(gè)繞組線圈的繞向都相同，同一相的繞組線圈通電時(shí)，在同一時(shí)刻電流方向相同；每一相的一個(gè)以上繞組線圈并聯(lián)或串聯(lián)形成一相繞組線圈；外圈定子鐵芯的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)線圈鐵芯的位置設(shè)有連接槽，線圈鐵芯的另一端固定于所述連接槽內(nèi)；繞組線圈通電時(shí)形成的磁極構(gòu)成定子磁極。

所述第一轉(zhuǎn)子由第一外圈鐵芯、第一磁阻鐵芯、第一內(nèi)圈鐵芯和第一瓦片永磁鐵組成；所述第一外圈鐵芯、第一內(nèi)圈鐵芯呈圓環(huán)狀，第一外圈鐵芯的圓環(huán)厚度較薄，第一內(nèi)圈鐵芯設(shè)于第一外圈鐵芯內(nèi)且兩者之間設(shè)有間隙，多個(gè)所述第一磁阻鐵芯等距設(shè)于第一內(nèi)圈鐵芯與第一外圈鐵芯之間的間隙中將間隙分隔為與所述第一磁阻鐵芯大小形狀相同的多個(gè)瓦型槽，第一外圈鐵芯與第一磁阻鐵芯、第一內(nèi)圈鐵芯連接為一體；所述第一瓦片永磁鐵插設(shè)于所述瓦型槽內(nèi)。

所述第二轉(zhuǎn)子由第二外圈鐵芯、第二磁阻鐵芯、第二內(nèi)圈鐵芯和第二瓦片永磁鐵組成；第二轉(zhuǎn)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與第一轉(zhuǎn)子相同。

第一內(nèi)圈鐵芯、第二內(nèi)圈鐵芯上設(shè)有多個(gè)軸向的連接孔，第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子通過設(shè)于連接孔內(nèi)的連接柱軸向串聯(lián)為一體；在軸向上第一瓦片永磁鐵的位置對(duì)應(yīng)第二磁阻鐵芯的位置，第一磁阻鐵芯的位置對(duì)應(yīng)第二瓦片永磁鐵的位置；第一瓦片永磁鐵、第二瓦片永磁鐵均為徑向充磁且兩者磁極方向相反(即一個(gè)是弧形外部為S極、弧形內(nèi)部為N極，另一個(gè)是弧形外部為N極、弧形內(nèi)部為S極。)，第一瓦片永磁鐵的磁極與第二瓦片永磁鐵的磁極共同組成S極、N極相間的轉(zhuǎn)子磁極；定子每相磁極的極數(shù)與轉(zhuǎn)子磁極的極對(duì)數(shù)相等；所述轉(zhuǎn)軸穿設(shè)第一內(nèi)圈鐵芯與第二內(nèi)圈鐵芯的內(nèi)孔且轉(zhuǎn)軸與第一內(nèi)圈鐵芯與第二內(nèi)圈鐵芯固定；所述定子的內(nèi)圈定子鐵芯套設(shè)于第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的外部且內(nèi)圈定子鐵芯的內(nèi)壁與第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子外壁之間留有氣隙。

本實(shí)用新型的一種無齒槽磁阻內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，內(nèi)圈定子鐵芯的內(nèi)表面為內(nèi)圓柱面、無齒槽；第一外圈鐵芯、第二外圈鐵芯的外表面為外圓柱面、無齒槽。在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，第一、第二轉(zhuǎn)子進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，由于沒有齒槽，消除了定子與轉(zhuǎn)子之間的因齒槽產(chǎn)生的磁性作用力的切向分量，定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙均勻，減小了永磁轉(zhuǎn)子的切向阻力，因此提高了永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)效率。此外，本實(shí)用新型還對(duì)轉(zhuǎn)子的永磁鐵進(jìn)行了插入式的軸向錯(cuò)位搭配，設(shè)有結(jié)構(gòu)力強(qiáng)的轉(zhuǎn)子鐵芯，提高了永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)力；對(duì)定子磁極與轉(zhuǎn)子磁極進(jìn)行了合理分配，使轉(zhuǎn)子與定子之間的相互作用力分布更均勻，轉(zhuǎn)子切向受力均衡，進(jìn)一步提高了永磁電動(dòng)機(jī)的性能。

作為優(yōu)選，所述定子磁極由至少三相的多個(gè)繞組線圈通電時(shí)形成的磁極組成；

所述定子的每相磁極由至少一個(gè)繞組線圈通電時(shí)形成的磁極組成。

作為優(yōu)選，所述的外圈定子鐵芯、線圈鐵芯、內(nèi)圈定子鐵芯、第一外圈鐵芯、第一內(nèi)圈鐵芯、第一磁阻鐵芯、第二外圈鐵芯、第二內(nèi)圈鐵芯、第二磁阻鐵芯均由硅鋼片或非晶合金片以轉(zhuǎn)軸的軸向沖壓疊裝組成；所述內(nèi)圈定子鐵芯內(nèi)側(cè)疊裝后形成內(nèi)圓柱面、無齒槽，所述第一外圈鐵芯、第二外圈鐵芯的外側(cè)疊裝后形成外圓柱面、無齒槽。

作為優(yōu)選，所述第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子所構(gòu)成的整體的軸向兩端面設(shè)有蓋板。

作為優(yōu)選，所述外圈定子鐵芯與固定殼體固定連接。

作為優(yōu)選，所述第一外圈鐵芯、第二外圈鐵芯、內(nèi)圈定子鐵芯的圓環(huán)厚度分別小于第一內(nèi)圈鐵芯、第二內(nèi)圈鐵芯、外圈定子鐵芯的圓環(huán)厚度。

上述各部件的厚度需要嚴(yán)格控制，第一外圈鐵芯、第二外圈鐵芯、內(nèi)圈定子鐵芯的圓環(huán)厚度厚了，影響磁場(chǎng)強(qiáng)度，太薄又影響機(jī)械強(qiáng)度。

與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙均勻。

2、消除定子與轉(zhuǎn)子之間的齒槽產(chǎn)生的磁性作用力的切向分量，提高了永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)效率。

3、提高了永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)力。

4、進(jìn)一步提高了永磁電動(dòng)機(jī)的性能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型第一轉(zhuǎn)子和定子的一種橫截面示意圖；

圖2為本實(shí)用新型第二轉(zhuǎn)子和定子的一種橫截面示意圖；

圖3為本實(shí)用新型第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的一種外觀示意圖；

圖4為本實(shí)用新型第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子的一種磁極分布示意圖。

附圖標(biāo)記為：第一轉(zhuǎn)子1、第二轉(zhuǎn)子2、定子3、固定殼體4、連接孔5、轉(zhuǎn)軸6、氣隙7、軸承8、蓋板9、第一外圈鐵芯10、第一磁阻鐵芯11、第一內(nèi)圈鐵芯12、第一瓦片永磁鐵13、第二外圈鐵芯20、第二磁阻鐵芯21、第二內(nèi)圈鐵芯22、第二瓦片永磁鐵23、外圈定子鐵芯30、線圈鐵芯31、內(nèi)圈定子鐵芯32、繞組線圈33、連接槽34。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

以四相、定子每相磁極三極、轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)三對(duì)為例，如圖1、圖2、圖3所示，一種無齒槽磁阻內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，包括固定殼體4、轉(zhuǎn)軸6、軸承8以及設(shè)于固定殼體內(nèi)的定子3、第一轉(zhuǎn)子1和第二轉(zhuǎn)子2。

如圖1、圖2所示，所述定子由外圈定子鐵芯30、線圈鐵芯31、內(nèi)圈定子鐵芯32和繞組線圈33組成。所述外圈定子鐵芯、內(nèi)圈定子鐵芯成圓環(huán)狀，內(nèi)圈定子鐵芯的圓環(huán)厚度較薄，內(nèi)圈定子鐵芯設(shè)于外圈定子鐵芯內(nèi)且兩者之間設(shè)有間隙，12個(gè)所述線圈鐵芯等距分布于內(nèi)圈定子鐵芯的外圓周面上且與內(nèi)圈定子鐵芯連為一體；加工成型的所述繞組線圈套設(shè)于線圈鐵芯上，且每個(gè)繞組線圈的繞向都相同，同一相的3個(gè)繞組線圈通電時(shí)，在同一時(shí)刻電流方向相同，每一相的3個(gè)繞組線圈并聯(lián)或串聯(lián)形成一相繞組線圈；外圈定子鐵芯的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)線圈鐵芯的位置設(shè)有連接槽34，線圈鐵芯的另一端固定于所述連接槽內(nèi)；繞組線圈通電時(shí)形成的磁極構(gòu)成定子磁極。

所述第一轉(zhuǎn)子由第一外圈鐵芯10、第一磁阻鐵芯11、第一內(nèi)圈鐵芯12和第一瓦片永磁鐵13組成。所述第一外圈鐵芯、第一內(nèi)圈鐵芯呈圓環(huán)狀，第一外圈鐵芯的圓環(huán)厚度較薄，第一內(nèi)圈鐵芯設(shè)于第一外圈鐵芯內(nèi)且兩者之間設(shè)有間隙，3個(gè)所述第一磁阻鐵芯等距設(shè)于第一內(nèi)圈鐵芯與第一外圈鐵芯之間的間隙中將間隙分隔為與所述第一磁阻鐵芯大小形狀相同的3個(gè)瓦型槽，第一外圈鐵芯與第一磁阻鐵芯、第一內(nèi)圈鐵芯連接為一體；3個(gè)所述第一瓦片永磁鐵插設(shè)于所述瓦型槽內(nèi)。

所述第二轉(zhuǎn)子由第二外圈鐵芯20、第二磁阻鐵芯21、第二內(nèi)圈鐵芯22和第二瓦片永磁鐵23組成。第二轉(zhuǎn)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與第一轉(zhuǎn)子相同。

第一內(nèi)圈鐵芯、第二內(nèi)圈鐵芯上設(shè)有6個(gè)軸向的連接孔5，第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子通過設(shè)于連接孔內(nèi)的連接柱軸向串聯(lián)為一體。如圖4所示，在軸向上第一瓦片永磁鐵的位置對(duì)應(yīng)第二磁阻鐵芯的位置，第一磁阻鐵芯的位置對(duì)應(yīng)第二瓦片永磁鐵的位置；第一瓦片永磁鐵、第二瓦片永磁鐵均為徑向充磁且兩者磁極方向相反，第一瓦片永磁鐵的磁極與第二瓦片永磁鐵的磁極共同組成S極、N極相間的轉(zhuǎn)子磁極。如圖3所示，所述轉(zhuǎn)軸穿設(shè)第一內(nèi)圈鐵芯與第二內(nèi)圈鐵芯的內(nèi)孔且轉(zhuǎn)軸與第一內(nèi)圈鐵芯與第二內(nèi)圈鐵芯固定。所述軸承安裝于所述轉(zhuǎn)軸的兩端，軸承固定于所述固定殼體的端蓋上。所述第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子所構(gòu)成的整體的軸向兩端面設(shè)有蓋板9。所述定子的內(nèi)圈定子鐵芯套設(shè)于第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的外部且內(nèi)圈定子鐵芯的內(nèi)壁與第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子外壁之間留有氣隙7。所述外圈定子鐵芯與固定殼體固定連接。

其中，所述的外圈定子鐵芯、線圈鐵芯、內(nèi)圈定子鐵芯、第一外圈鐵芯、第一內(nèi)圈鐵芯、第一磁阻鐵芯、第二外圈鐵芯、第二內(nèi)圈鐵芯、第二磁阻鐵芯均由硅鋼片以轉(zhuǎn)軸的軸向沖壓疊裝組成；所述內(nèi)圈定子鐵芯內(nèi)側(cè)疊裝后形成內(nèi)圓柱面、無齒槽，所述第一外圈鐵芯、第二外圈鐵芯的外側(cè)疊裝后形成外圓柱面、無齒槽。

其中，所述定子的每相磁極，相數(shù)、轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)、轉(zhuǎn)子磁極的分布方法：把定子圓周分為3個(gè)大等份，每個(gè)大等份再分成4個(gè)小等份代表相數(shù)4相，每個(gè)小等份代表一相的一個(gè)磁極，3個(gè)大等份中每一相共有3個(gè)磁極代表每相磁極3個(gè)；轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)等于每相磁極的個(gè)數(shù)即3對(duì)，轉(zhuǎn)子磁極的個(gè)數(shù)為轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)的2倍即為6個(gè)，把轉(zhuǎn)子圓周分成6等份，每等份代表一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極。

實(shí)施例2

實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同之處在于：

所述定子磁極由三相的9個(gè)繞組線圈形成的磁極組成。

此外，本實(shí)用新型的定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極還可按下表所示的數(shù)據(jù)進(jìn)行分配：

定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極分配方法：

所述定子的磁極由三相或大于等于四相的繞組線圈通電流時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)磁極組成；每相磁極由同一相的大于或等于一個(gè)的繞組線圈通電流時(shí)產(chǎn)生的磁極組成；所述定子總的磁極個(gè)數(shù)等于相數(shù)乘以定子每相磁極的個(gè)數(shù)；所述第一瓦片永磁鐵的磁極與第二瓦片永磁鐵的磁極共同組成S極、N極相間的轉(zhuǎn)子磁極；定子每相磁極的極數(shù)等于轉(zhuǎn)子磁極的極對(duì)數(shù)；轉(zhuǎn)子極數(shù)為轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)的兩倍；每個(gè)繞組線圈的繞向都相同；同一相的繞組線圈通電時(shí)，在同一時(shí)刻電流方向相同，每一相的一個(gè)以上繞組線圈并聯(lián)或串聯(lián)形成一相繞組線圈。

本實(shí)用新型中所用原料、設(shè)備，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備；

本實(shí)用新型中所用方法，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。