永磁電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明具體涉及一種永磁電機。
【背景技術】
[0002]盤式永磁電機與傳統電機相比具有軸線尺寸小，功率密度高、轉矩/質量比大、低速運行平穩等性能優點，得到了越來越廣泛的研究與應用。尤其是盤式電機具有更大的輸出力矩，特別適合大力矩直接傳動裝置。
[0003]傳統的具有雙轉子和中間定子結構的盤式永磁電機，如圖1所示，永磁電機的永磁體11’大都采用表貼式結構，即永磁體11’均設置在轉子10’朝向定子20’的表面上，但現有技術的永磁電機未增加磁阻轉矩的利用導致電機驅動電流較大且電機效率低。
【發明內容】
[0004]本發明旨在提供一種永磁電機，以解決現有技術中永磁電機的電機驅動電流較大且電機效率低的問題。
[0005]為了實現上述目的，本發明提供了一種永磁電機，包括:第一轉子，包括轉子鐵芯；定子，與第一轉子同軸設置，定子與第一轉子之間具有縫隙，定子包括在圓周方向上間隔設置有多個槽和多個齒的定子鐵芯和置于槽中的定子繞組；轉子鐵芯的內部沿軸向方向間隔分布設置的多個磁極槽。
[0006]進一步地，轉子鐵芯設置有多組磁極單元，每組磁極單元包括多個永磁體，多個永磁體分別設置在不同的磁極槽中，每組磁極單元中的永磁體的軸向疊加磁力線指向一致共同形成磁極N或S。
[0007]進一步地，第一轉子數量為兩個，定子的數量為一個，兩個第一轉子分別設置在定子的軸向方向的兩側，兩個第一轉子的磁極分界線之間具有第一夾角。
[0008]進一步地，齒包括:第一齒，沿圓周方向均勾分布在定子鐵芯的軸向方向的第一偵h第二齒，沿圓周方向均勻分布在定子鐵芯的軸向方向的第二側，第二齒與第一齒一一相對應，第二齒的中心線與相對應的第一齒的中心線之間具有第二夾角。
[0009]進一步地，轉子鐵芯為壓粉鐵心制成。
[0010]進一步地，磁極槽包括相互連通的第一槽段和第二槽段，第一槽段沿轉子的徑向方向延伸設置，第一槽段的兩端分別連接有第二槽段，第二槽段沿轉子鐵芯的軸向方向延伸設置。
[0011]進一步地，永磁電機還包括第二轉子，第一轉子和第二轉子分別設置在定子的軸向方向的兩側，第二轉子朝向定子的表面設置有永磁體，第一轉子與第二轉子的磁極分界線之間具有第三夾角。
[0012]進一步地，第三夾角位于20°至45°之間。
[0013]進一步地，第一轉子的內部設置有多個磁通阻擋部，多個磁通阻擋部分別設置在磁極槽內，磁通阻擋部為隔磁介質，轉子鐵芯為導磁介質，永磁電機還包括第二轉子，第一轉子和第二轉子分別設置在定子的軸向方向的兩側，第二轉子朝向定子的表面設置有永磁體，磁通阻擋部與第二轉子的磁極相對應，磁通阻擋部的隔磁分界線與相對應的第二轉子的磁極分界線之間具有第四夾角。
[0014]進一步地，第四夾角位于40°至50°之間。
[0015]提供了應用本發明的技術方案，永磁電機包括:第一轉子，包括轉子鐵芯；定子，與第一轉子同軸設置，定子與第一轉子之間具有縫隙，定子包括在圓周方向上間隔設置有多個槽和多個齒的定子鐵芯和置于槽中的定子繞組；轉子鐵芯的內部沿軸向方向間隔分布設置的多個磁極槽。由于多磁極槽沿轉子的軸向方向并列設置造成轉子的磁路不對稱，形成直軸與交軸電感不相等，產生磁阻轉矩，在同輸出轉矩下，磁阻轉矩的增加有利于減少電機驅動電流，減少電機損耗，提高了電機效率。
【附圖說明】
[0016]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1示出了現有技術中永磁電機的轉子和定子的結構示意圖；
[0018]圖2示出了本發明的永磁電機的第一實施例的結構示意圖；
[0019]圖3示出了圖2的永磁電機的內部結構示意圖；
[0020]圖4示出了圖2的永磁電機的轉子的結構示意圖；
[0021]圖5示出了圖4的轉子的部分結構示意圖；
[0022]圖6示出了圖2的永磁電機的磁極分界線的分布示意圖；
[0023]圖7示出了圖6的磁極分界線的放大示意圖；
[0024]圖8示出了圖2的永磁電機的定子的局部示意圖；
[0025]圖9示出了本發明的永磁電機的第二實施例的結構示意圖；
[0026]圖10示出了圖9的永磁電機的磁極分界線的分布示意圖；
[0027]圖11示出了圖10的磁極分界線的放大示意圖；
[0028]圖12示出了第一實施例的永磁電機與現有技術的電機驅動電流對比示意圖；
[0029]圖13示出了第一實施例的永磁電機的磁極分界線之間的夾角對電機齒槽轉矩脈動的影響示意圖；
[0030]圖14示出了第一實施例的永磁電機的定子的第一齒和第二齒的齒中心線夾角對電機齒槽轉矩脈動的影響示意圖；
[0031]圖15示出了第二實施例的永磁電機的兩個轉子的磁極分界線之間的夾角對電機合成電磁轉矩的影響示意圖；
[0032]圖16示出了本發明的永磁電機的第三實施例的內部結構示意圖；
[0033]圖17不出了圖16的永磁電機的第一轉子的結構不意圖；
[0034]圖18示出了圖16的永磁電機的隔磁分界線和磁極分界線分布的放大示意圖；
[0035]圖19示出了圖16的永磁電機中的第四夾角對電機合成電磁轉矩的影響示意圖。
【具體實施方式】
[0036]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0037]本發明提供了一種永磁電機的第一實施例，具體如圖2和圖3所不，永磁電機包括第一轉子10和定子20，第一轉子10包括轉子鐵芯11，定子20與所述第一轉子10同軸設置，所述定子20與所述第一轉子10之間具有縫隙，所述定子20包括在圓周方向上間隔設置有多個槽22和多個齒23的定子鐵芯21和置于所述槽中的定子繞組24，所述轉子鐵芯11的內部沿軸向方向間隔分布設置的多個磁極槽13。
[0038]由于多磁極槽沿轉子的軸向方向并列設置造成轉子的磁路不對稱，形成直軸與交軸電感不相等，產生磁阻轉矩，在同輸出轉矩下，磁阻轉矩的增加有利于減少電機驅動電流，減少電機損耗，提高了電機效率。如圖12所示，在相同的輸出轉矩下，A為現有技術所需的電機驅動電流，B為本實施例的電機驅動電流，本實施例的電機驅動電流明顯比現有技術要小。
[0039]如圖4所示，所述轉子鐵芯11設置有多組磁極單元，每組所述磁極單元包括多個所述永磁體12，多個所述永磁體12分別設置在不同的所述磁極槽13中，每組磁極單元中的所述永磁體12的軸向疊加磁力線指向一致共同形成磁極N或S，本實施例中磁極槽13為兩層。并且，由于轉子的永磁體12設置在內部，使得轉子的機械強度得到了提高，適合在高速下運轉。
[0040]本實施例進一步優選地，本實施例的永磁電機具有單定子雙側轉子的結構，具體參見圖6和圖7，第一轉子10數量為兩個，定子20的數量為一個，兩個第一轉