全文摘要
本实用新型涉及一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其特点是，导磁钢环在转子座外边缘处形成翻边，偶数个圆弧形永磁体紧贴于该翻边内壁，圆弧形永磁体中间部段等宽，左右两端为宽度逐步变窄阶梯状，偶数个圆弧形永磁体首尾交错相合，且留有缝隙，磁极性指向是径向，相邻圆弧形永磁体的磁极性相异，固定于定子座励磁极靴单元的圆弧面与外转子上圆弧形永磁体圆弧面之间存在气隙。转子轴一端与转子座中心固定，另一端穿过定子座中心孔，由滚珠轴承支承，此外，转子轴中部设置有径向定位滚珠轴承，转子轴的端部设置有推力球轴承。本实用新型轴向尺寸短，扭矩大，重量轻，散热好，能效比高，能满足无人机的特定要求。
主设计要求
1.一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其构成包括有定子、外转子、位置传感器和激励控制电源，其特征在于：所述外转子由转子座本体、转子轴、导磁钢环和永磁体构成，导磁钢环装在转子座本体的外边缘处，以形成翻边，偶数个圆弧形永磁体紧贴于转子座翻边的内壁上，每个圆弧形永磁体中间部段为圆弧等宽部段，圆弧形永磁体的左右两端为宽度逐步变窄的阶梯部段，偶数个圆弧形永磁体的阶梯部段彼此首尾交错相合，但不接触且留有缝隙，偶数个圆弧形永磁体的磁极性指向是径向的，且相邻两个圆弧形永磁体的磁极性相异，所述定子由定子座和偶数个励磁极靴单元构成，所述励磁极靴单元由一个铁芯与一个励磁线圈构成，该铁芯具有两个圆弧形极靴，偶数个励磁极靴单元以转动轴为对称轴固定于定子座，偶数个励磁极靴单元的圆弧形极靴所处在的立面与外转子导磁钢环内壁上的偶数个圆弧形永磁体旋转所形成的立面重合，任意两个圆弧形永磁体等宽部段径向中心线之间圆心夹角与每个励磁极靴单元圆弧形极靴的径向中心线之间圆心夹角相等，转子轴一端与转子座中心处固定，转子轴另一端穿过定子座中心孔，并通过滚珠轴承与定子座呈可转动连接，此外转子轴的中部设置有径向定位滚珠轴承，转子轴的端部还设置有推力球轴承。
设计方案
1.一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其构成包括有定子、外转子、位置传感器和激励控制电源，其特征在于：所述外转子由转子座本体、转子轴、导磁钢环和永磁体构成，导磁钢环装在转子座本体的外边缘处，以形成翻边，偶数个圆弧形永磁体紧贴于转子座翻边的内壁上，每个圆弧形永磁体中间部段为圆弧等宽部段，圆弧形永磁体的左右两端为宽度逐步变窄的阶梯部段，偶数个圆弧形永磁体的阶梯部段彼此首尾交错相合，但不接触且留有缝隙，偶数个圆弧形永磁体的磁极性指向是径向的，且相邻两个圆弧形永磁体的磁极性相异，所述定子由定子座和偶数个励磁极靴单元构成，所述励磁极靴单元由一个铁芯与一个励磁线圈构成，该铁芯具有两个圆弧形极靴，偶数个励磁极靴单元以转动轴为对称轴固定于定子座，偶数个励磁极靴单元的圆弧形极靴所处在的立面与外转子导磁钢环内壁上的偶数个圆弧形永磁体旋转所形成的立面重合，任意两个圆弧形永磁体等宽部段径向中心线之间圆心夹角与每个励磁极靴单元圆弧形极靴的径向中心线之间圆心夹角相等，转子轴一端与转子座中心处固定，转子轴另一端穿过定子座中心孔，并通过滚珠轴承与定子座呈可转动连接，此外转子轴的中部设置有径向定位滚珠轴承，转子轴的端部还设置有推力球轴承。
2.根据权利要求1所述的一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其特征在于：所述外转子导磁钢环内壁设置的圆弧形永磁体数量为6个或8个或10个或12个或14个或16个或18个，与上述外转子导磁钢环内壁设置的圆弧形永磁体数量一一对应，定子座上励磁极靴单元的数量分别为4个或6个或8个或10个 或12个或14个或16个。
3.根据权利要求1或2所述的一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其特征在于：所述定子由定子座和励磁极靴单元构成，所述励磁极靴单元由一个具有两个圆弧形极靴铁芯与一个励磁线圈构成，定子座为“X”形支架，四个励磁极靴单元设置并固定在“X”形支架的四个空缺处，四个励磁极靴单元的八个铁芯极靴的外边缘线为同心圆，所述励磁极靴单元圆弧形极靴铁芯的极靴弧面所对应的圆心角为二十四度，同一个励磁极靴单元的两个极靴的径向中心线所对应圆心角为六十角；所述外转子由转子座、转子轴和永磁体构成，导磁钢环卡装在转子座本体的外边缘处，以形成翻边，六个圆弧形永磁体紧贴于转子座翻边的内壁上，每个圆弧形永磁体中间部段为圆弧等宽部段，圆弧形永磁体的左右两端为宽度逐步变窄的阶梯部段，圆弧等宽部段所对应的圆心角为二十五度至三十五度，左右两端阶梯部段所对应的圆心角为二十五度至三十五度，这六个圆弧形永磁体的阶梯部段彼此首尾交错相合，但不接触且留有缝隙，这六个圆弧形永磁体的磁极性指向是径向的，且相邻两个圆弧形永磁体的磁极性相异，转子轴一端与转子座中心处固定，转子轴另一端穿过定子座“X”形支架中心孔，并通过滚珠轴承与定子座呈可转动连接，此外转子轴的中部设置有径向定位滚珠轴承，转子轴的端部还设置有推力球轴承。
4.根据权利要求3所述的一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其特征在于：转子座本体上设置有风冷叶片，盖板则从轴向紧贴于转子座本体，盖板与转子座本体之间留有风道。
5.根据权利要求3所述的一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其特征在于：所述圆弧形永磁体的中间等宽部段所对应的圆心角为三十度，圆弧形永磁体的左右两端部段为宽度逐步变窄的阶梯部段所对应的圆心角均为三十度。
6.根据权利要求3所述的一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其特征在于：所述励磁极靴单元圆弧形极靴铁芯的极靴弧面所对应的圆心角为二十度，同一个励磁极靴单元的两个极靴的径向中心线所对应圆心角为六十度。
7.根据权利要求3所述的一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其特征在于：所述位置传感器采用霍尔传感器且固定于定子座，若干个霍尔传感器布置在以电动机轴线为圆心所形成的圆周线上，布置位置传感器的圆周线直径略小于转子上圆弧形永磁体所构成永磁体圆环的内径，位置传感器在圆周线上的具体设置位置要满足以下条件，即在转子旋转过程中，当永磁体圆环中某个圆弧形永磁体等宽部段的径向中心线与定子上某个励磁极靴单元极靴的径向中心线重合时，所设置的某个位置传感器正对着永磁体圆环某个轴向缝隙，当永磁体圆环轴向缝隙经过该位置传感器，该位置传感器能探测到相邻两个圆弧形永磁体阶梯部段轴向缝隙的磁极性变化，并输出电信号至激励控制电源，使输入到该励磁凸极对励磁线圈中激励电流方向改变。
8.根据权利要求1所述的一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其特征在于：所述励磁极靴单元由一个铁芯、两个励磁线圈及两个永磁体构成，该铁芯具有两个圆弧形极靴，该铁芯对称设置有两个倒“T”字缺口，两个缺口横向空间分别绕制两个励磁线圈，两个缺口竖向空间分别嵌入两个永磁体。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种永磁开关磁阻电动机，尤其为一种轴向尺寸小的超薄永磁开关磁阻电动机。
背景技术
超小型无人机的垂直升降机翼有四个电动机驱动升空，电动机自身的能效比成为无人机性能优劣的关键因素之一。无人机为获得较大的升空力，要求电动机的旋转扭矩大，电动机散热性能好，自身重量轻。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种轴向尺寸小的超薄型永磁开关磁阻电动机。
为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案是，一种专用于无人机的永磁开关磁阻电动机，其构成包括有定子、外转子、位置传感器和激励控制电源，其特征在于：所述外转子由转子座本体、转子轴、导磁钢环和永磁体构成，导磁钢环装在转子座本体的外边缘处，以形成翻边，偶数个圆弧形永磁体紧贴于转子座翻边的内壁上，每个圆弧形永磁体中间部段为圆弧等宽部段，圆弧形永磁体的左右两端为宽度逐步变窄的阶梯部段，偶数个圆弧形永磁体的阶梯部段彼此首尾交错相合，但不接触且留有缝隙，偶数个圆弧形永磁体的磁极性指向是径向的，且相邻两个圆弧形永磁体的磁极性相异，所述定子由定子座和偶数个励磁极靴单元构成，所述励磁极靴单元由一个铁芯与一个励磁线圈构成，该铁芯具有两个圆弧形极靴，偶数个励磁极靴单元以转动轴为对称轴固定于定子座，偶数个励磁极靴单元的圆弧形极靴所处在的立面与外转子导磁钢环内壁上的偶数个圆弧形永磁体旋转所形成的立面重合，任意两个圆弧形永磁体等宽部段径向中心线之间圆心夹角与每个励磁极靴单元圆弧形极靴的径向中心线之间圆心夹角相等，转子轴一端与转子座中心处固定，转子轴另一端穿过定子座中心孔，并通过滚珠轴承与定子座呈可转动连接，此外转子轴的中部设置有径向定位滚珠轴承，转子轴的端部还设置有推力球轴承。
在上述技术方案中，所述外转子导磁钢环内壁设置的圆弧形永磁体数量为6个或8个或10个或12个或14个或16个或18个，与上述外转子导磁钢环内壁设置的圆弧形永磁体数量一一对应，定子座上励磁极靴单元的数量分别为4个或6个或8个或10个 或12个或14个或16个。
在上述技术方案中，所述定子由定子座和励磁极靴单元构成，所述励磁极靴单元由一个具有两个圆弧形极靴铁芯与一个励磁线圈构成，定子座为“X”形支架，四个励磁极靴单元设置并固定在“X”形支架的四个空缺处，四个励磁极靴单元的八个铁芯极靴的外边缘线为同心圆，所述励磁极靴单元圆弧形极靴铁芯的极靴弧面所对应的圆心角为二十四度，同一个励磁极靴单元的两个极靴的径向中心线所对应圆心角为六十角；所述外转子由转子座、转子轴和永磁体构成，导磁钢环卡装在转子座本体的外边缘处，以形成翻边，六个圆弧形永磁体紧贴于转子座翻边的内壁上，每个圆弧形永磁体中间部段为圆弧等宽部段，圆弧形永磁体的左右两端为宽度逐步变窄的阶梯部段，圆弧等宽部段所对应的圆心角为二十五度至三十五度，左右两端阶梯部段所对应的圆心角为二十五度至三十五度，这六个圆弧形永磁体的阶梯部段彼此首尾交错相合，但不接触且留有缝隙，这六个圆弧形永磁体的磁极性指向是径向的，且相邻两个圆弧形永磁体的磁极性相异，转子轴一端与转子座中心处固定，转子轴另一端穿过定子座“X”形支架中心孔，并通过滚珠轴承与定子座呈可转动连接，此外转子轴的中部设置有径向定位滚珠轴承，转子轴的端部还设置有推力球轴承。
在上述技术方案中，转子座本体上设置有风冷叶片，盖板则从轴向紧贴于转子座本体，盖板与转子座本体之间留有风道。
在上述技术方案中，所述圆弧形永磁体的中间等宽部段所对应的圆心角为三十度，圆弧形永磁体的左右两端部段为宽度逐步变窄的阶梯部段所对应的圆心角均为三十度。
在上述技术方案中，所述励磁极靴单元圆弧形极靴铁芯的极靴弧面所对应的圆心角为二十度，同一个励磁极靴单元的两个极靴的径向中心线所对应圆心角为六十度。
在上述技术方案中，所述位置传感器采用霍尔传感器且固定于定子座，若干个霍尔传感器布置在以电动机轴线为圆心所形成的圆周线上，布置位置传感器的圆周线直径略小于转子上圆弧形永磁体所构成永磁体圆环的内径，位置传感器在圆周线上的具体设置位置要满足以下条件，即在转子旋转过程中，当永磁体圆环中某个圆弧形永磁体等宽部段的径向中心线与定子上某个励磁极靴单元极靴的径向中心线重合时，所设置的某个位置传感器正对着永磁体圆环某个轴向缝隙，当永磁体圆环轴向缝隙经过该位置传感器，该位置传感器能探测到相邻两个圆弧形永磁体阶梯部段轴向缝隙的磁极性变化，并输出电信号至激励控制电源，使输入到该励磁凸极对励磁线圈中激励电流方向改变。
在上述技术方案中，所述励磁极靴单元由一个铁芯、两个励磁线圈及两个永磁体构成，该铁芯具有两个圆弧形极靴，该铁芯对称设置有两个倒“T”字缺口，两个缺口横向空间分别绕制两个励磁线圈，两个缺口竖向空间分别嵌入两个永磁体。此结构励磁极靴单元为复合励磁极靴单元，该复合励磁极靴单元的励磁线圈在输入电流激励下，能产生励磁磁通，同时还能将永磁体的永磁磁通汇入到励磁磁通回路中，形成励磁磁通与永磁磁通叠加的复合励磁磁通。
本实用新型的优点有，第一，轴向尺寸小、超薄，满足了无人机的特定要求。第二、电动机的旋转扭矩大，自身重量轻，可为无人机获得较大的升空力。第三、电动机散热性能好，第四、采用复合励磁极靴单元的设计，进一步增加了电动机的旋转扭矩，节省了电能消耗，提高了电动机使用效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的外形示意图。
图2是本实用新型实施例一的结构剖面示意图。
图3是本实用新型实施例一中，定子座及四个励磁极靴单元与六个圆弧形永磁体的位置关系示意图。
图4是本实用新型实施例一中，位置传感器与定子及六个圆弧形永磁体结构示意图。
图5是本实用新型实施例一中，“X”形定子座结构示意图。
图6是本实用新型实施例一中，两极靴铁芯形状示意图。
图7是本实用新型实施例一中，两极靴铁芯结构示意图。
图8是本实用新型实施例一中，三阶圆弧形永磁体外形示意图。
图9是本实用新型实施例一中，三阶圆弧形永磁体结构示意图。
图10是图9的俯视图。
图11是本实用新型实施例二中，定子座及四个励磁极靴单元与六个圆弧形永磁体的位置关系示意图。
图12是本实用新型实施例二中，定子与六个圆弧形永磁体及导磁钢环的结构示意图。
图13是本实用新型实施例二中，复合励磁极靴单元的铁芯结构示意图。
图14是本实用新型实施例二中，复合励磁极靴单元未附加永磁体，励磁线圈输入激励电流，两个极靴与转子上永磁体形成最短闭合磁回路示意图。
图15是本实用新型实施例二中，复合励磁极靴单元附加有永磁体，励磁线圈未输入激励电流，两个永磁体在经励磁极靴单元铁芯形成永磁回路示意图。
图16是本实用新型实施例二中，复合励磁极靴单元，在励磁线圈输入正向激励电流，两个极靴与转子上永磁体及导磁钢环形成最短闭合复合励磁回路示意图。
图17是本实用新型实施例二中，复合励磁极靴单元，有励磁线圈输入反向激励电流，两个极靴与转子上永磁体及导磁钢环形成最短闭合复合励磁回路示意图。
图18是本实用新型实施例二的结构剖面示意图。
以上附图中，401是转子盖板，402是风冷叶片，403是转子座本体，404是转子导磁钢环，405是圆弧形永磁体，406是转子轴，407是滚珠轴承，408是推力球轴承，409是“X”形定子座，410是双极靴铁芯，411是励磁线圈，412是励磁极靴单元压板，413是圆弧形永磁体Ⅰ，414是圆弧形永磁体Ⅱ，415是圆弧形永磁体Ⅲ，416是圆弧形永磁体Ⅳ，417是圆弧形永磁体Ⅴ，418是圆弧形永磁体Ⅵ，419是位置传感器，419是位置传感器Ⅰ，420是励磁线圈Ⅰ，421是励磁线圈Ⅱ，422是位置传感器Ⅱ，423是励磁线圈Ⅲ，424是励磁线圈Ⅳ，425是铁芯极靴，426是铁芯极靴，427是铁芯极靴，428是铁芯极靴，451是铁芯极靴，452是铁芯极靴Ⅱ。460是圆弧形永磁体，461是铁芯，462是永磁体，463是励磁线圈，464是“X”形定子支架，465是导磁钢环， 466是位置传感器，467是相邻圆弧形永磁体之间的轴向缝隙，468是圆弧形极靴，469是倒T字形缺口的横向空间，470是倒T字形缺口的纵向空间，471是励磁线圈Ⅰ，472是励磁线圈Ⅱ，473是复合励磁极靴单元未附加永磁体，474是励磁线圈Ⅰ输入激励电流，两个极靴与转子上永磁体及导磁钢环形成最短闭合磁回路的励磁磁通磁力线及方向，475是永磁体Ⅰ，476是永磁体Ⅱ，477是励磁线圈未输入激励电流，永磁体Ⅰ在铁芯形成中形成的静态永磁磁通磁力线及方向，478是励磁线圈未输入激励电流，永磁体Ⅱ在铁芯形成中形成的静态永磁磁通磁力线及方向，479是励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ串联，输入正向激励电流，由励磁线圈Ⅰ所产生的励磁磁通Ⅰ磁力线及方向，480是励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ串联，输入正向激励电流，由励磁线圈Ⅱ所产生的励磁磁通Ⅱ磁力线及方向，481是励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ串联，输入正向激励电流，永磁体Ⅰ的动态磁通磁力线及方向，482是励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ串联，输入正向激励电流，永磁体Ⅱ的静态磁力线及方向，483是励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ串联，输入反向激励电流，由励磁线圈Ⅰ所产生的励磁磁通Ⅰ磁力线及方向，484是励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ串联，输入反向激励电流，由励磁线圈Ⅱ所产生的励磁磁通Ⅱ磁力线及方向，485是励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ串联，输入反向激励电流，永磁体Ⅱ的动态磁通磁力线及方向，486是励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ串联，输入反向激励电流，永磁体Ⅰ的静态磁力线及方向，487是导磁钢环，488是三阶圆弧形永磁体，489是励磁线圈，490是双极靴铁芯， 491是“X”形定子座，492是永磁体。
具体实施方式
实施例一，本实施例专用于无人机的永磁开关磁阻电动机外形如附图1所示，其结构剖面如附图2所示。
本实施例中，电动机定子由“X”形定子座409和励磁极靴单元构成，励磁极靴单元由一个具有两个圆弧形极靴铁芯410与一个励磁线圈411构成，四个励磁极靴单元设置并固定在“X”形定子座409的四个空缺处，四个励磁极靴单元的八个铁芯极靴外边缘线为同心圆。
本实施例中，外转子由转子座、转子轴406和六个圆弧形永磁体405构成，其中转子座又由转子座本体403、转子盖板401和转子导磁钢环404构成，导磁钢环404卡装在转子座本体403的外边缘处，以形成翻边，六个圆弧形永磁体紧贴于转子座导磁钢环404形成翻边的内壁上，转子座本体403上设置有风冷叶片402，盖板401则从轴向紧贴于转子座本体403，压板与转子座本体之间留有风道。
本实施例中，定子座及四个励磁极靴单元与六个圆弧形永磁体的位置关系如附图3所示。四个励磁极靴单元的极靴圆弧面与外转子上六个圆弧形永磁体的圆弧面之间存在气隙。六个圆弧形永磁体413、414、415、416、417、418中间部段的形状为宽度一致圆弧带形状，六个圆弧形永磁体的左右两端部段为宽度逐步变窄的三阶梯形状，固定于外转子导磁钢环内壁翻边内壁上六个圆弧形永磁体的三阶梯形状部段彼此首尾交错相合，但不接触且留有缝隙，如附图3所示，这六个圆弧形永磁体的磁极性指向是径向的，且相邻两个圆弧形永磁体的磁极性相异，若一个圆弧形永磁体的外圆弧面呈N极，内圆弧面呈S极，与其相邻圆弧形永磁体的外圆弧面呈S极，内圆弧面呈N极。四个励磁极靴单元设置于“X”形定子座409的上下左右空档处，并用压板412将四个励磁极靴单元与“X”形定子座409固定。
本实施例中，单个励磁极靴单元圆弧形极靴铁芯的极靴弧面所对应的圆心角为二十度，同一个励磁极靴单元的两个极靴的径向中心线所对应圆心角为六十度（参见附图7）。单个圆弧形永磁体的中间宽度一致圆弧带状部段所对应的圆心角为三十度，左右两端阶梯状部段所对应的圆心角均为三十度（参见附图9）。
本实施例中，外转子与定子的装配关系是，如附图2所示，转子轴406一端与转子座本体403中心处固定，转子轴406另一端穿过“X”形定子座409中心孔，并通过滚珠轴承407与定子座409呈可转动连接，此外转子轴406的端部还设置有推力球轴承408。
本实施例中，位置传感器采用霍尔位置传感器，如附图4所示，该霍尔传感器419和420固定于定子座。本实施例共有四个励磁极靴单元，垂直方向的两个励磁极靴单元的励磁线圈420、423相串联或并联，水平方向的两个励磁极靴单元的励磁线圈421、424相串联或并联，由激励控制电源的A相线为励磁线圈420和423提供激励电流、由激励控制电源的B相线为励磁线圈421和424提供激励电流。定子座上的两个霍尔位置传感器419和422设置在同一个圆心的圆周线上，两个霍尔传感器所形成圆心角度为一百二十度，设置霍尔传感器圆周线的直径略小于圆弧形永磁体所构成圆环的内径。
当励磁线圈420所激励铁芯极靴425的圆弧形面正对圆弧形永磁体Ⅵ418的等宽圆弧形面时，此刻励磁线圈420所激励铁芯极靴426的圆弧形面也正对圆弧形永磁体Ⅰ413的等宽圆弧形面（参见附图3），此刻，励磁线圈423所激励铁芯极靴427的圆弧形面正对圆弧形永磁体Ⅲ415的等宽圆弧形面，励磁线圈423所激励铁芯极靴428的弧形面正对圆弧形永磁体Ⅳ416的等宽圆弧形面，与此同时，霍尔位置传感器419正位于圆弧形永磁体Ⅵ418和圆弧形永磁体Ⅰ413阶梯状部段之间的缝隙处，霍尔位置传感器419能感受到“缝隙”经过时磁极性的变化，并输出电信号给激励控制电源，使激励控制电源随即改变A相线中励磁电流的方向。当转子顺时针旋转六十度，励磁线圈421所激励铁芯两个极靴的圆弧形面分别正对圆弧形永磁体Ⅰ413和圆弧形永磁体Ⅱ414的等宽圆弧形面，此刻励磁线圈424所激励铁芯两个极靴的圆弧形面分别正对圆弧形永磁体Ⅳ416和圆弧形永磁体Ⅴ417的等宽圆弧形面，与此同时，霍尔位置传感器422正位于圆弧形永磁体Ⅰ413和圆弧形永磁体Ⅱ414阶梯状部段之间的缝隙处，霍尔位置传感器422能感受到“缝隙”经过时磁极性的变化，并输出电信号给激励控制电源，使激励控制电源随即改变B相线中励磁电流的方向。这样，霍尔位置传感器419和422交替输出电信号至激励控制电源，激励控制电源交替改变A相线和B相线的激励电流方向。
实施例二，本实施例与实施例一的结构大致相似，主要区别是在励磁极靴单元的铁芯中嵌入了永磁体，构成了一种能将励磁磁通和永磁磁通叠加的复合励磁极靴单元。
本实施例定子座、四个复合励磁极靴单元、六个圆弧形永磁体之间位置关系及结构如附图11所示。
本实施例定子座、四个复合励磁极靴单元、六个圆弧形永磁体及导磁钢环、位置传感器之间位置关系结构如附图12所示。
在本实施例中，该复合励磁极靴单元由一个铁芯、两个励磁线圈及两个永磁体构成，该铁芯形状结构如附图13所示，该铁芯具有两个圆弧形极靴468，该铁芯对称设置有两个倒“T”字缺口，两个缺口横向空间469分别绕制两个励磁线圈，两个缺口纵向空间470分别嵌入两个永磁体。
若未在本实施例复合励磁极靴单元铁芯纵向空间设置永磁体，如附图14所示，当励磁线圈471和472输入激励电流，铁芯两个极靴与转子上永磁体及导磁钢环仅形成最短闭合励磁磁通回路。该励磁磁通为Φ励Ⅰ<\/sub>473和Φ励Ⅱ<\/sub>474的叠加。
若在本实施例复合励磁极靴单元铁芯纵向空间设置有永磁体Ⅰ475和永磁体Ⅱ476。
如附图15所示，当励磁线圈471和472未输入激励电流，永磁体Ⅰ475在铁芯内部形成静态逆时针永磁磁通磁力线477，永磁体Ⅱ476在铁芯内部形成静态顺时针永磁磁通磁力线478。
如附图16所示，当向励磁线圈471 、472输入正向激励电流，两个极靴与转子上永磁体及导磁钢环之间能形成最短闭合的复合励磁磁通回路。该复合励磁磁通由Φ 励Ⅰ<\/sub>479和Φ励Ⅱ<\/sub>480和Φ永Ⅰ<\/sub>481叠加形成。而位于右侧永磁体Ⅱ的永磁磁通磁力线482仍然在铁芯中形成。
如附图17所示，当向励磁线圈471 、472输入反向激励电流，两个极靴与转子上永磁体及导磁钢环之间能形成最短闭合的复合励磁磁通回路。该复合励磁磁通由Φ 励Ⅰ<\/sub>483和Φ励Ⅱ<\/sub>484和Φ永2<\/sub>485叠加形成。而位于左侧永磁体Ⅰ的永磁磁通磁力线486仍然在铁芯中形成。
本实施例整机结构剖面如附图18所示。
本实施例运转及控制同实施例一，在此不重复叙述。
本实施例通过复合励磁极靴单元的应用，进一步增加了电动机的旋转扭矩，节省了电能消耗，提高了电动机使用效率。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920026347.1
申请日:2019-01-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209375421U
授权时间:20190910
主分类号:H02K 29/06
专利分类号:H02K29/06;H02K29/08;H02K1/27;H02K21/04
范畴分类:37A;
申请人:南京一体科技有限公司
第一申请人:南京一体科技有限公司
申请人地址:210014 江苏省南京市秦淮区光华路129-3号南京理工大学科技园A2栋3层334室
发明人:朱石柱;司雷明;武金宏;戴珊珊
第一发明人:朱石柱
当前权利人:南京一体科技有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计