本發(fā)明涉及電機(jī)，具體的說是一種永磁復(fù)合直驅(qū)電機(jī)。

背景技術(shù)：

齒輪傳動(dòng)是工業(yè)傳動(dòng)的基礎(chǔ)，齒輪傳動(dòng)到處可見，但是齒輪傳動(dòng)的要求高，容易漏油、齒輪磨損、甚至斷軸斷齒、發(fā)生自燃，對(duì)于溫差大的環(huán)境中每年冬夏兩季還需使用不同的潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油存在保溫問題等等。因此科技工作者一直在追求實(shí)現(xiàn)電機(jī)直驅(qū)，這幾年電機(jī)直驅(qū)技術(shù)發(fā)展很快但是也遇到了瓶頸，目前的電機(jī)直驅(qū)技術(shù)主要是增加電機(jī)極對(duì)數(shù)實(shí)現(xiàn)，比如力矩電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)等等。增加電機(jī)極對(duì)數(shù)，使得沿著徑向體積變得很大，重量很重，成本很高，性價(jià)比不好，市場(chǎng)接受程度低。

2004年英國(guó)科學(xué)家提出了永磁齒輪技術(shù)方案，隨著該技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外專家一直在尋找永磁齒輪替代機(jī)械齒輪的方案，理論上可行，但是實(shí)際作出的產(chǎn)品與理論值相差很大；與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)外也有科技人員在研究將永磁齒輪技術(shù)與永磁電機(jī)技術(shù)進(jìn)行糅合，從而實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)更好的低速直驅(qū)方案。國(guó)內(nèi)外近幾年有科技工作者提出3氣隙永磁復(fù)合電機(jī)方案，該方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高；經(jīng)過進(jìn)一步研究，將3氣隙簡(jiǎn)化到2氣隙，甚至提出了單氣隙永磁復(fù)合電機(jī)方案，單氣隙永磁復(fù)合電機(jī)方案已經(jīng)相對(duì)簡(jiǎn)單，但是其調(diào)磁環(huán)的設(shè)計(jì)、制造、裝配都很難，較難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所有解決的問題是，如何簡(jiǎn)單地將永磁齒輪技術(shù)與永磁電機(jī)技術(shù)有機(jī)糅合，將單氣隙復(fù)合電機(jī)進(jìn)一步簡(jiǎn)化，方便產(chǎn)業(yè)化。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種永磁復(fù)合直驅(qū)電機(jī)，包括鐵芯定子1和永磁轉(zhuǎn)子2，鐵芯定子1和永磁轉(zhuǎn)子2之間有空氣間隙3；鐵芯定子1由繞組6和帶齒槽的導(dǎo)磁材料片8組成；導(dǎo)磁材料8的齒沿徑向向外凸起一方塊狀或者其它形狀形成調(diào)磁塊7，沿周向多個(gè)調(diào)磁塊7形成一個(gè)調(diào)磁環(huán)；永磁轉(zhuǎn)子2由若干永磁體5和磁軛4組成。

所述鐵芯定子1和永磁轉(zhuǎn)子2呈環(huán)形相對(duì)設(shè)置，鐵芯定子1位于環(huán)形外側(cè)時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子2位于環(huán)形內(nèi)側(cè)；鐵芯定子1位于環(huán)形內(nèi)側(cè)時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子2位于環(huán)形外側(cè)。

所述鐵芯定子1的導(dǎo)磁材料片8可以為硅鋼片、非晶合金等磁導(dǎo)率高的材料。

所述鐵芯定子1的調(diào)磁塊7的形狀和占空比可以任意。

所述鐵芯定子1的調(diào)磁塊7的數(shù)量可以根據(jù)需要調(diào)整。

所述的調(diào)磁塊7與導(dǎo)磁材料片8是一體化設(shè)計(jì)。

一種永磁復(fù)合外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于：由永磁1和繞組內(nèi)定子2組成，外轉(zhuǎn)子1和內(nèi)定子2之間有空氣間隙3；內(nèi)定子2由繞組6和帶許多齒的導(dǎo)磁材料片8組成；導(dǎo)磁材料8的每個(gè)齒沿徑向外凸起一方塊狀或者其它形狀形成調(diào)磁塊7，沿周向多個(gè)調(diào)磁塊7形成一個(gè)調(diào)磁環(huán)；外轉(zhuǎn)子由若干永磁體5和磁軛4組成。

本發(fā)明的核心是將單氣隙的永磁復(fù)合電機(jī)的調(diào)制環(huán)中的某一塊與鐵芯定子1合二為一，將永磁外轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)定子2的導(dǎo)磁材料片8上的齒進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)向外凸起形成調(diào)磁塊7，多塊調(diào)制塊7形成調(diào)制環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)永磁齒輪的調(diào)制環(huán)的作用，并研究了合成后調(diào)磁環(huán)與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系。

當(dāng)電機(jī)定子線圈通電后，線圈感應(yīng)磁場(chǎng)通過該特殊的調(diào)制環(huán)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的磁場(chǎng)再與外轉(zhuǎn)子的特定永磁場(chǎng)進(jìn)行耦合作用，從而實(shí)現(xiàn)需要的、穩(wěn)定的低轉(zhuǎn)速和大扭矩輸出。為了靈活應(yīng)對(duì)不同的轉(zhuǎn)速變化，可以通過改變調(diào)制塊7的數(shù)量和形狀實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明所述的永磁復(fù)合直驅(qū)電機(jī)，通過將單氣隙的永磁復(fù)合電機(jī)的調(diào)制環(huán)中的某一塊與鐵芯定子1合二為一，將永磁外轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)定子2的導(dǎo)磁材料片8上的齒進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，向外凸起形成調(diào)磁塊7，多塊調(diào)制塊7形成調(diào)制環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)永磁齒輪的調(diào)制環(huán)的作用，并利用了合成后調(diào)磁環(huán)與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)大扭矩、低轉(zhuǎn)速功能，可以代替變速箱，實(shí)現(xiàn)比變速箱更優(yōu)的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-鐵芯定子，2-永磁轉(zhuǎn)子，3-間隙，4-磁軛，5-永磁體，6-鐵芯定子繞組，7-調(diào)磁塊，8-帶齒槽的導(dǎo)磁材料片。

圖2為本發(fā)明的第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，將轉(zhuǎn)子和定子交換位置，形成永磁復(fù)合直驅(qū)外轉(zhuǎn)子電機(jī)；

其中：11-鐵芯定子，12-永磁轉(zhuǎn)子，13-間隙，14-磁軛，15-永磁體，16-鐵芯定子繞組，17-調(diào)磁塊，18-帶齒槽的導(dǎo)磁材料片。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的一種永磁復(fù)合直驅(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，更詳細(xì)地說是一種永磁復(fù)合直驅(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于：包括鐵芯定子1和永磁轉(zhuǎn)子2，鐵芯定子1和永磁轉(zhuǎn)子2之間有空氣間隙3；鐵芯定子1由繞組6和帶齒槽的導(dǎo)磁材料片8組成；導(dǎo)磁材料8的齒沿徑向向外凸起一方塊狀或者其它形狀形成調(diào)磁塊7，沿周向多個(gè)調(diào)磁塊7形成一個(gè)調(diào)磁環(huán)；永磁轉(zhuǎn)子2由若干永磁體5和磁軛4組成。

當(dāng)電機(jī)定子線圈通電后，線圈感應(yīng)磁場(chǎng)通過該特殊的調(diào)制環(huán)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的磁場(chǎng)再與外轉(zhuǎn)子的特定永磁場(chǎng)進(jìn)行耦合作用，從而實(shí)現(xiàn)一需要的穩(wěn)定的低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和大扭矩輸出。為了靈活應(yīng)對(duì)不同的轉(zhuǎn)速變化，可以通過改變調(diào)制塊7的數(shù)量和形狀實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明核心是將單氣隙的永磁復(fù)合電機(jī)的調(diào)制環(huán)中的某一塊與鐵芯定子1合二為一，簡(jiǎn)單地將永磁外轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)定子2的導(dǎo)磁材料片8上的齒進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)向外凸起形成調(diào)磁塊7，多塊調(diào)制塊7形成調(diào)制環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)永磁齒輪的調(diào)制環(huán)的作用，并研究了合成后調(diào)磁環(huán)與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系。

本發(fā)明通過將調(diào)磁環(huán)的每一個(gè)調(diào)磁塊7與導(dǎo)磁材料片8的齒一體化，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，低成本地實(shí)現(xiàn)大扭矩、低轉(zhuǎn)速功能，根據(jù)需要可設(shè)計(jì)不同的轉(zhuǎn)速輸出，可替代減速箱，免維護(hù)、高效率、高可靠性。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的一種永磁復(fù)合直驅(qū)外轉(zhuǎn)子電機(jī)，更詳細(xì)地說是一種永磁復(fù)合直驅(qū)外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其特征在于：包括鐵芯定子11和永磁轉(zhuǎn)子12，鐵芯定子11在永磁轉(zhuǎn)子12內(nèi)部，鐵芯定子11和永磁轉(zhuǎn)子12之間有空氣間隙13；鐵芯定子11由繞組16和帶齒槽的導(dǎo)磁材料片18組成；導(dǎo)磁材料18的齒沿徑向向外凸起一方塊狀或者其它形狀形成調(diào)磁塊17，沿周向多個(gè)調(diào)磁塊17形成一個(gè)調(diào)磁環(huán)；永磁轉(zhuǎn)子12由若干永磁體15和磁軛14組成。

當(dāng)鐵芯定子線圈通電以后，電感磁場(chǎng)通過調(diào)磁塊17所形成的調(diào)磁環(huán)進(jìn)行調(diào)磁，調(diào)磁后的磁場(chǎng)與永磁轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)形成相互嚙合作用，從而實(shí)現(xiàn)永磁轉(zhuǎn)子大扭矩、低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)功能。本發(fā)明核心是通過將調(diào)磁環(huán)的每一個(gè)調(diào)磁塊17與導(dǎo)磁材料片18的齒一體化，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，低成本地實(shí)現(xiàn)大扭矩、低轉(zhuǎn)速功能，根據(jù)需要可設(shè)計(jì)不同的轉(zhuǎn)速輸出，可替代減速箱，免維護(hù)、高效率、高可靠性。

該轉(zhuǎn)子可用于風(fēng)機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、皮帶機(jī)、輪轂電機(jī)等各種低轉(zhuǎn)速負(fù)載。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種永磁復(fù)合直驅(qū)電機(jī)，其特征在于：包括鐵芯定子1和永磁轉(zhuǎn)子2，鐵芯定子1和永磁轉(zhuǎn)子2之間有空氣間隙3；鐵芯定子1由繞組6和帶齒槽的導(dǎo)磁材料片8組成；導(dǎo)磁材料8的齒沿徑向向外凸起一方塊狀或者其它形狀形成調(diào)磁塊7，沿周向多個(gè)調(diào)磁塊7形成一個(gè)調(diào)磁環(huán)；永磁轉(zhuǎn)子2由若干永磁體5和磁軛4組成。當(dāng)鐵芯定子線圈通電以后，電感磁場(chǎng)通過調(diào)磁塊7所形成的調(diào)磁環(huán)進(jìn)行調(diào)磁，調(diào)磁后的磁場(chǎng)與永磁轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)形成相互嚙合作用，從而實(shí)現(xiàn)永磁轉(zhuǎn)子大扭矩、低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)功能。通過將調(diào)磁環(huán)的每一個(gè)調(diào)磁塊7與導(dǎo)磁材料片8的齒一體化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低成本地實(shí)現(xiàn)大扭矩、低轉(zhuǎn)速功能，根據(jù)需要可設(shè)計(jì)不同的轉(zhuǎn)速輸出，可替代減速箱，免維護(hù)、高效率、高可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：王向東;林起崟;周麗萍;牛建濤;皋世俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京金冠永磁科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.07
技術(shù)公布日：2017.11.07