轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的制造方法
【专利摘要】轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，属于汽车电机领域，本发明为解决现有串联式、并联式和混联式驱动装置中发动机和系统其他部件不能简单高效配合，从而使系统体积笨重、结构复杂、性能受限，不能有效将动力输出的问题。本发明将壳体分两部分，分别设置轴向双转子电机和轴径向转矩调节电机，轴向双转子电机中带有q个突起单元的调磁转子由原动机驱动，其定子形成2p极磁场，由其2n极数永磁转子的输出轴输出所需转速，且p＝|hn+kq|，其输出转速不依赖输入转速，实现无级变速；轴径向转矩调节电机根据实际负载需要，输入驱动转矩或者制动转矩，满足负载的实际转矩需求，使得永磁转子输出轴输入和输出的能量相平衡。
【专利说明】轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合结构电机，属于电机领域。
【背景技术】
[0002] 传统内燃机汽车的燃油消耗和尾气排放污染是举世关注的热点问题。使用电动汽 车可实现低能耗、低排放，但由于作为电动汽车的关键部件之一的电池其能量密度、寿命、 价格等方面的问题，使得电动汽车的性价比无法与传统的内燃机汽车相抗衡，在这种情况 下，融合内燃机汽车和电动汽车优点的混合动力电动汽车发展迅速，成为新型汽车开发的 执占。
[0003] 现有串联式驱动装置的特点是：可使发动机不受汽车行驶工况的影响，始终在其 最佳的工作区稳定运行，并可选用功率较小的发动机，但需要功率足够大的发电机和电动 机，发动机的输出需全部转化为电能再变为驱动汽车的机械能，由于机电能量转换和电池 充放电的效率较低，使得燃油能量的利用率比较低；并联式驱动装置能量利用率相对较高， 但发动机工况要受汽车行驶工况的影响，因此不适于变化频繁的行驶工况，相比于串联式 结构，需要较为复杂的变速装置和动力复合装置以及传动机构；混联式驱动装置融合了串 联式和并联式的优点，由于整个驱动系统的能量流动更加灵活，因此发动机、发电机、电动 机等部件能够进一步得到优化，从而使整个系统效率更高。但是仍然需要较为复杂的变速 装置和动力复合装置以及传动机构。
[0004] 在上述驱动装置中，存在发动机和系统其他部件不能协调配合的问题，使整个系 统存在体积笨重、结构复杂、耗能大、尾气排放量大的问题，而不能有效的将动力输出。
【发明内容】
[0005] 本发明目的是为了解决现有串联式、并联式和混联式驱动装置中发动机和系统其 他部件不能简单高效配合，从而使整个系统存在体积笨重、结构复杂、成本偏高、性能受限， 而不能有效地将动力输出的问题，提供了一种轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配 器。
[0006] 本发明轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的第一种结构：
[0007] 本发明所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的壳体通过分隔件被分 成左右两部分，轴向双转子电机和轴径向转矩调节电机分别设置在壳体的左右两部分内， 所述轴向双转子电机包括两个第一定子、第一永磁转子、调磁转子、调磁转子输出轴和永磁 转子输出轴，所述轴径向转矩调节电机包括第二定子和第二永磁转子，永磁转子输出轴同 时作为轴径向转矩调节电机的转子轴，
[0008] 轴径向转矩调节电机的第二定子固定在壳体右部分的内圆表面，第二永磁转子固 定在永磁转子输出轴上，第二定子与第二永磁转子之间存在径向气隙L3和两个轴向气隙 L4 ；
[0009] 轴向双转子电机的两个第一定子各有一个外圆环端面分别固定在壳体左端盖内 壁上和分隔件左侧壁上，调磁转子固定在调磁转子输出轴上，调磁转子输出轴的一端通过 第二轴承和第四轴承与第一永磁转子转动连接，调磁转子输出轴的另一端从壳体左端盖伸 出，并通过第一轴承与壳体的左端盖转动连接；
[0010] 第一永磁转子位于两个第一定子之间、调磁转子的外部，永磁转子输出轴的一端 固定在第一永磁转子上，永磁转子输出轴的另一端依次从分隔件及壳体的右端盖伸出，并 通过第三轴承与分隔件转动连接，通过第五轴承与壳体的右端盖转动连接；第一永磁转子 和两个第一定子的圆环端面之间存在均轴向气隙Ll ;第一永磁转子与内部的调磁转子之 间存在两个轴向气隙L2,调磁转子输出轴和永磁转子输出轴的轴线重合；
[0011] 第一定子由第一定子铁心和m相第一定子绕组构成，第一定子绕组通有m相对称 交流电流时，形成2p极数的旋转磁场，m、p为正整数；
[0012] 第一永磁转子为对称结构，两侧均为极对数为η的转子，η为正整数；
[0013] 调磁转子由调磁转子铁心和2q个突起单元构成，调磁转子铁心为圆盘形，该圆盘 的两侧端面均设置q个突起单元，该q个突起单元沿圆周方向均匀排布，q为正整数；
[0014] 且满足p = |hn+kq|关系式成立，其中，h是正奇数，k是整数。
[0015] 本发明轴向轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的第二种结构：
[0016] 本发明所述轴向轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的壳体通过分隔件被分成 左右两部分，轴径向转矩调节电机和轴向双转子电机分别设置在壳体的左右两部分内，所 述轴向双转子电机包括第一定子、第一永磁转子、调磁转子、调磁转子输出轴和永磁转子输 出轴，所述轴径向转矩调节电机包括第二定子和第二永磁转子，永磁转子输出轴同时作为 轴径向转矩调节电机的转子轴，
[0017] 轴径向转矩调节电机的第二定子固定在壳体右部分的内圆表面，第二永磁转子固 定在永磁转子输出轴上，第二定子与第二永磁转子之间存在径向气隙L3和两个轴向气隙 L4 ；
[0018] 轴向双转子电机的第一定子的外圆环端面固定在分隔件右侧壁上，调磁转子固定 在调磁转子输出轴上，调磁转子输出轴的力矩输出端从壳体的右端盖伸出，并通过第三轴 承与壳体的右端盖转动连接；
[0019] 第一永磁转子位于第一定子与调磁转子之间，第一永磁转子固定在永磁转子输出 轴上，永磁转子输出轴的一端通过第二轴承与调磁转子转动连接，永磁转子输出轴的另一 端依次从分隔件和壳体的左端盖伸出，并通过第一轴承与分隔件转动连接，通过第四轴承 与壳体的左端盖转动连接；第一永磁转子和第一定子之间存在轴向气隙Ll ;第一永磁转子 与调磁转子之间存在轴向气隙L2,调磁转子输出轴和永磁转子输出轴的轴线重合；
[0020] 第一定子由第一定子铁心和m相第一定子绕组构成，第一定子绕组通有m相对称 交流电流时，形成2p极数的旋转磁场，m、p为正整数；
[0021] 第一永磁转子为极对数为η的转子，η为正整数；
[0022] 调磁转子由调磁转子铁心和q个突起单元构成，调磁转子铁心为圆盘形，q个突起 单元设置在调磁转子铁心面向第一永磁转子的端面上，该q个突起单元沿圆周方向均匀排 布，q为正整数；
[0023] 且满足p = |hn+kq|关系式成立，其中，h是正奇数，k是整数。
[0024] 本发明的优点：本发明所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器为复合结 构的电机，具有两个转轴，这两个转轴的转速彼此独立且转速可调，两个转轴输出的转矩彼 此独立且转矩可调，这样可以使一个转轴实现高速小转矩运行，另一个转轴实现低速大转 矩运行。
[0025] 本发明在与内燃机结合使用时，能使内燃机不依赖于路况，始终运行在最高效率 区，从而降低了燃油消耗和尾气排放，实现节能降耗；它同时也能取代汽车中变速箱，离合 器和飞轮等部件，使汽车结构简化，成本降低。它能通过电子器件实现汽车的速度驾驶控 制、宽范围平稳调速；同时还具有不需要复杂的冷却装置、结构简单、体积小、成本低廉的优 点。它还可应用在不同转速的两个机械转轴同时工作的工业装置中。
[0026] 本发明属于无刷结构，克服了有刷复合结构电机因采用电刷滑环馈电结构而导致 的运行效率下降、可靠性降低以及经常需要对电刷等部件进行维护等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1是实施方式二所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的结构示意 图；
[0028] 图2是图1的A-A剖视图；
[0029] 图3是图1的B-B剖视图；
[0030] 图4是图1的C-C剖视图；
[0031] 图5是图1的D-D剖视图；
[0032] 图6是图1的E-E剖视图；
[0033] 图7是实施方式三所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的结构示意 图；
[0034] 图8是图7的G-G剖视图；
[0035] 图9是实施方式五所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的结构不意 图；
[0036] 图10是图9的I-I剖视图；
[0037] 图11是图9的J-J剖视图；
[0038] 图12是图9的K-K剖视图；
[0039] 图13是实施方式六所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器的结构示意 图；
[0040] 图14是图13的P-P剖视图；
[0041] 图15是中国专利CN101924436A所述轴向磁场调制型无刷双转子电机的磁路示意 图；
[0042] 图16是实施方式二的轴向双转子电机的磁路示意图；
[0043] 图17是中国专利CN101924436A所述轴向磁场调制型无刷双转子电机的外气隙磁 场波形示意图；
[0044] 图18是中国专利CN101924436A所述轴向磁场调制型无刷双转子电机的内气隙磁 场波形示意图；
[0045] 图19是实施方式二的轴向双转子电机的外气隙磁场波形示意图；
[0046] 图20是实施方式二的轴向双转子电机的内气隙磁场波形示意图；
[0047] 图21是中国专利CN101924436A和实施方式二的轴向双转子电机的反电势波形对 比示意图；图中实线波形为实施方式二的轴向双转子电机的反电势波形，虚线波形为中国 专利CN101924436A的反电势波形。
[0048] 图22是中国专利CN101924436A和实施方式二的轴向双转子电机的调磁转子的电 磁转矩波形对比示意图；图中实线波形为实施方式二的轴向双转子电机的调磁转子的电磁 转矩波形，虚线波形为中国专利CN101924436A的调磁转子的电磁转矩波形。
[0049] 图23是中国专利CN101924436A和实施方式二的轴向双转子电机的永磁转子的电 磁转矩波形对比示意图，图中实线波形为实施方式二的轴向双转子电机的永磁转子的电磁 转矩波形，虚线波形为中国专利CN101924436A的永磁转子的电磁转矩波形。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0050] 一：下面结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式所述轴向-轴 径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，壳体4通过分隔件被分成左右两部分，轴向双转子电 机和轴径向转矩调节电机分别设置在壳体4的左右两部分内，所述轴向双转子电机包括两 个第一定子5、第一永磁转子6、调磁转子7、调磁转子输出轴1和永磁转子输出轴9,所述轴 径向转矩调节电机包括第二定子11和第二永磁转子12,永磁转子输出轴9同时作为轴径向 转矩调节电机的转子轴，
[0051] 轴径向转矩调节电机的第二定子11固定在壳体4右部分的内圆表面，第二永磁转 子12固定在永磁转子输出轴9上，第二定子11与第二永磁转子12之间存在径向气隙L3 和两个轴向气隙L4 ;
[0052] 轴向双转子电机的两个第一定子5各有一个外圆环端面分别固定在壳体4左端盖 内壁上和分隔件左侧壁上，调磁转子7固定在调磁转子输出轴1上，调磁转子输出轴1的一 端通过第二轴承3和第四轴承10与第一永磁转子6转动连接，调磁转子输出轴1的另一端 从壳体4左端盖伸出，并通过第一轴承2与壳体4的左端盖转动连接；
[0053] 第一永磁转子6位于两个第一定子5之间、调磁转子7的外部，永磁转子输出轴9 的一端固定在第一永磁转子6上，永磁转子输出轴9的另一端依次从分隔件及壳体4的右 端盖伸出，并通过第三轴承8与分隔件转动连接，通过第五轴承13与壳体4的右端盖转动 连接；第一永磁转子6和两个第一定子5的圆环端面之间存在均轴向气隙Ll ;第一永磁转 子6与内部的调磁转子7之间存在两个轴向气隙L2,调磁转子输出轴1和永磁转子输出轴 9的轴线重合；
[0054] 第一定子5由第一定子铁心5-2和m相第一定子绕组5-1构成，第一定子绕组5-1 通有m相对称交流电流时，形成2p极数的旋转磁场，m、p为正整数；
[0055] 第一永磁转子6为对称结构，两侧均为极对数为η的转子，η为正整数；
[0056] 调磁转子7由调磁转子铁心7-2和2q个突起单元7-1构成，调磁转子铁心7-2为 圆盘形，该圆盘的两侧端面均设置q个突起单元7-1，该q个突起单元7-1沿圆周方向均勻 排布，q为正整数；
[0057] 且满足p = |hn+kq|关系式成立，其中，h是正奇数，k是整数。
[0058] 第一定子铁心5-2为圆环形，第一定子铁心5-2的外圆环端面固定在壳体4的端 盖内壁上，第一定子铁心5-2的内圆环端面上沿径向开有多个槽，所述多个槽的开口中心 线以永磁转子输出轴9为中心呈放射线状均匀分布，第一定子绕组5-1分别嵌入所述槽内 形成m相绕组，m为正整数。
[0059] 本实施方式中的轴向双转子电机为双边对称结构，左右两侧都设置一个η对极转 子与一个第一定子5相对。本实施方式所述的轴向双转子电机是轴向对称式结构，它可以 避免轴向产生不对称的磁场拉力。
【具体实施方式】 [0060] 二：下面结合图1至图6、图15至图23说明本实施方式，本实施方式 对实施方式一作进一步说明，第一永磁转子6包括转子支架6-3、2η个第一永磁体单元6-1 和2η个第二永磁单元6-2,转子支架6-3面向两个第一定子5的两个端面上均设置η个第 一永磁体单元6-1和η个第二永磁单元6-2, η个第一永磁体单元6-1和η个第二永磁单元 6-2沿圆周方向交错设置，η个第一永磁体单兀6-1的充磁方向相同，η个第二永磁单兀6-2 的充磁方向相同，第一永磁体单兀6-1和第二永磁体单兀6-2充磁方向相反；第一永磁体单 兀6-1和第二永磁体单兀6-2的充磁方向为轴向充磁。
[0061] 轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器从可实现的功能上分为两部分：一部 分是轴向双转子电机；另一部分是轴径向转矩调节电机。轴向双转子电机主要实现的功能 是使永磁转子输出轴9的转速不依赖于调磁转子输出轴1的转速，并且使永磁转子输出轴9 能够实现无级变速，同时永磁转子输出轴9根据调磁转子输出轴1的输入的转矩按照一定 的比例输出相对应的转矩。轴径向转矩调节电机的作用是根据实际负载的需要，输入驱动 转矩或者制动转矩，使永磁转子输出轴9最终输出到负载的转矩不依赖于调磁转子输出轴 1所输入的转矩，实现了转矩的灵活调节。
[0062] 下面先详细分析一下轴向双转子电机的工作原理：
[0063] 本实施方式轴向双转子电机结构中存在两个气隙L1，这两个气隙中磁场作用机理 是相同的；本实施方式轴向双转子电机结构中存在两个气隙L2,这两个气隙中磁场作用机 理也是相同的。该实施方式为左右对称结构，下面以左侧的定子、第一永磁转子的左侧端面 和调磁转子的左侧面为例说明该实施方式的工作原理，右侧作用机理与左侧相同。
[0064] 首先原动机通过调磁转子输出轴1以驱动转矩T驱动调磁转子7逆时针旋转，其 旋转速度为Ω π，从第一定子5向调磁转子7方向看，下面说明中的视图方向相同；
[0065] 为了使调磁转子7所受力矩平衡，此时将第一定子5的第一定子绕组5-1中通入m 相对称交流电流，在外层气隙Ll和内层气隙L2中产生2p极数的定子旋转磁场，所述定子 旋转磁场的旋转速度为;
[0066] 所述定子旋转磁场通过调磁转子7的磁场调制作用，在外层气隙LI和内层气隙L2 中产生与第一永磁转子6相同极数的旋转磁场，通过磁场的相互作用，产生的永磁转矩Tpm 作用在第一永磁转子6上，且永磁转矩Tpm的方向为逆时针方向；同时永磁转子输出轴9以 永磁转矩T pm驱动负载；
[0067] 又根据作用力与反作用力的原理可知，存在与永磁转矩Tpm大小相等且方向相反 的力矩Τ' PM同时作用在调磁转子7上，Τ' PM的方向为顺时针方向；
[0068] 同时，以速度Ω PM旋转的第一永磁转子6产生的永磁转子旋转磁场通过调磁转子 7的磁场调制作用，在外层气隙Ll和内层气隙L2中产生2p极数的旋转磁场，与定子旋转 磁场相互作用，可产生定子转矩Ts，并作用在第一定子5上，且定子转矩T s方向为逆时针方 向；
[0069] 根据作用力与反作用力的原理可知，存在与定子转矩Ts大小相等且方向相反的力 矩Τ' s同时作用在调磁转子7上，且方向为顺时针方向；
[0070] 因此，调磁转子7的转矩T1Ji足条件：Tm = Τ' S+T' PM = _(TS+TPM)，且方向为顺时针 方向；由上述分析可知，作用在调磁转子7上的转矩I m与驱动转矩T的方向是相反的；当二 者大小相等时，调磁转子7处于稳定状态。
[0071] 由此可以看出，调磁转子7的转矩Tm是永磁转矩Tpm与定子转矩T s的合成转矩。 因此，调磁转子7的转矩Tm将大于第一永磁转子6的输出转矩TPM，并且二者具有一定的变 比。
[0072] 本发明的双转子结构电机是根据磁场调制原理工作的，由磁场调制原理可推导 出，第一定子5旋转磁场的旋转速度Ω 3、调磁转子7的旋转速度第一永磁转子6的 旋转速度Ω ΡΜ满足关系式（1):
【权利要求】
1. 轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于，壳体（4)通过分隔件被分 成左右两部分，轴向双转子电机和轴径向转矩调节电机分别设置在壳体（4)的左右两部分 内，所述轴向双转子电机包括两个第一定子（5)、第一永磁转子￠)、调磁转子（7)、调磁转 子输出轴（1)和永磁转子输出轴（9)，所述轴径向转矩调节电机包括第二定子（11)和第二 永磁转子（12)，永磁转子输出轴（9)同时作为轴径向转矩调节电机的转子轴， 轴径向转矩调节电机的第二定子（11)固定在壳体（4)右部分的内圆表面，第二永磁转 子（12)固定在永磁转子输出轴（9)上，第二定子（11)与第二永磁转子（12)之间存在径向 气隙L3和两个轴向气隙L4; 轴向双转子电机的两个第一定子（5)各有一个外圆环端面分别固定在壳体（4)左端 盖内壁上和分隔件左侧壁上，调磁转子（7)固定在调磁转子输出轴（1)上，调磁转子输出轴 (1)的一端通过第二轴承（3)和第四轴承（10)与第一永磁转子（6)转动连接，调磁转子输 出轴（1)的另一端从壳体（4)左端盖伸出，并通过第一轴承（2)与壳体（4)的左端盖转动 连接； 第一永磁转子（6)位于两个第一定子（5)之间、调磁转子（7)的外部，永磁转子输出轴 (9)的一端固定在第一永磁转子（6)上，永磁转子输出轴（9)的另一端依次从分隔件及壳体 (4)的右端盖伸出，并通过第三轴承（8)与分隔件转动连接，通过第五轴承（13)与壳体（4) 的右端盖转动连接；第一永磁转子（6)和两个第一定子（5)的圆环端面之间存在均轴向气 隙L1 ;第一永磁转子￠)与内部的调磁转子（7)之间存在两个轴向气隙L2,调磁转子输出 轴（1)和永磁转子输出轴（9)的轴线重合； 第一定子（5)由第一定子铁心（5-2)和m相第一定子绕组（5-1)构成，第一定子绕组 (5-1)通有m相对称交流电流时，形成2p极数的旋转磁场，m、p为正整数； 第一永磁转子（6)为对称结构，两侧均为极对数为n的转子，n为正整数； 调磁转子（7)由调磁转子铁心（7-2)和2q个突起单元（7-1)构成，调磁转子铁心（7-2) 为圆盘形，该圆盘的两侧端面均设置q个突起单元（7-1)，该q个突起单元（7-1)沿圆周方 向均匀排布，q为正整数； 且满足P= |hn+kq|关系式成立，其中，h是正奇数，k是整数。
2. 根据权利要求1所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于，第 一永磁转子（6)包括转子支架（6-3)、2n个第一永磁体单元（6-1)和2n个第二永磁体单 元（6-2)，转子支架￠-3)面向两个第一定子（5)的两个端面上均设置n个第一永磁体单 元（6-1)和n个第二永磁体单元￠-2)，n个第一永磁体单元（6-1)和n个第二永磁体单元 (6-2)沿圆周方向交错设置，n个第一永磁体单元￠-1)的充磁方向相同，n个第二永磁体 单兀（6-2)的充磁方向相同，第一永磁体单兀（6-1)和第二永磁体单兀（6-2)充磁方向相 反；第一永磁体单兀（6-1)和第二永磁体单兀（6-2)的充磁方向为轴向充磁。
3. 根据权利要求1所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于，第 一永磁转子（6)包括转子支架（6-3)、2n个第一永磁体单元（6-1)和2n个第一永磁转子铁 心（6-4)，转子支架￠-3)面向两个第一定子（5)的两个端面上均设置n个第一永磁体单元 (6-1)和n个第一永磁转子铁心（6-4)，n个第一永磁体单元（6-1)和n个第一永磁转子铁 心（6-4)沿圆周方向交错设置，n个第一永磁体单元（6-1)的充磁方向相同。
4. 轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于，壳体（4)通过分隔件被分 成左右两部分，轴径向转矩调节电机和轴向双转子电机分别设置在壳体（4)的左右两部分 内，所述轴向双转子电机包括第一定子（5)、第一永磁转子￠)、调磁转子（7)、调磁转子输 出轴（1)和永磁转子输出轴（9)，所述轴径向转矩调节电机包括第二定子（11)和第二永磁 转子（12)，永磁转子输出轴（9)同时作为轴径向转矩调节电机的转子轴， 轴径向转矩调节电机的第二定子（11)固定在壳体（4)右部分的内圆表面，第二永磁转 子（12)固定在永磁转子输出轴（9)上，第二定子（11)与第二永磁转子（12)之间存在径向 气隙L3和两个轴向气隙L4; 轴向双转子电机的第一定子（5)的外圆环端面固定在分隔件右侧壁上，调磁转子（7) 固定在调磁转子输出轴（1)上，调磁转子输出轴（1)的力矩输出端从壳体（4)的右端盖伸 出，并通过第三轴承（8)与壳体（4)的右端盖转动连接； 第一永磁转子（6)位于第一定子（5)与调磁转子（7)之间，第一永磁转子（6)固定在 永磁转子输出轴（9)上，永磁转子输出轴（9)的一端通过第二轴承（3)与调磁转子（7)转 动连接，永磁转子输出轴（9)的另一端依次从分隔件和壳体（4)的左端盖伸出，并通过第一 轴承⑵与分隔件转动连接，通过第四轴承（10)与壳体⑷的左端盖转动连接；第一永磁 转子（6)和第一定子（5)之间存在轴向气隙L1 ;第一永磁转子（6)与调磁转子（7)之间存 在轴向气隙L2,调磁转子输出轴（1)和永磁转子输出轴（9)的轴线重合； 第一定子（5)由第一定子铁心（5-2)和m相第一定子绕组（5-1)构成，第一定子绕组 (5-1)通有m相对称交流电流时，形成2p极数的旋转磁场，m、p为正整数； 第一永磁转子（6)为极对数为n的转子，n为正整数； 调磁转子（7)由调磁转子铁心（7-2)和q个突起单元（7-1)构成，调磁转子铁心（7-2) 为圆盘形，q个突起单元（7-1)设置在调磁转子铁心（7-2)面向第一永磁转子￠)的端面 上，该q个突起单元（7-1)沿圆周方向均匀排布，q为正整数； 且满足P = |hn+kq|关系式成立，其中，h是正奇数，k是整数。
5. 根据权利要求4所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于， 第一永磁转子（6)包括转子支架（6-3)、n个第一永磁体单元（6-1)和n个第二永磁体单 元（6-2)，转子支架￠-3)为圆环形，其端面上沿圆周方向均匀交错分布第一永磁体单元 (6-1)和第二永磁体单兀（6-2)，n个第一永磁体单兀（6-1)的充磁方向相同，n个第二永磁 体单兀（6-2)的充磁方向相同，第一永磁体单兀（6-1)和第二永磁体单兀（6-2)充磁方向 相反；第一永磁体单兀（6-1)和第二永磁体单兀（6-2)的充磁方向为轴向充磁。
6. 根据权利要求4所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于，第 一永磁转子（6)包括转子支架（6-3)、n个第一永磁体单元（6-1)和n个第一永磁转子铁心 (6-4)，转子支架￠-3)为圆环形，其端面沿圆周方向均匀交错分布第一永磁体单元（6-1) 和第一永磁转子铁心（6-4)，n个第一永磁体单元（6-1)的充磁方向相同；第一永磁体单元 (6-1)的充磁方向为轴向充磁。
7. 根据权利要求1或4所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于， 第一定子铁心（5-2)为圆环形，第一定子铁心（5-2)的外圆环端面固定在分隔件右侧壁上， 第一定子铁心（5-2)的内圆环端面上沿径向开有多个槽，所述多个槽的开口中心线以永磁 转子输出轴（9)为中心呈放射线状均匀分布，第一定子绕组（5-1)分别嵌入所述槽内形成 m相绕组，m为正整数。
8. 根据权利要求1或4所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于， 调磁转子铁心（7-2)和突起单元（7-1)选用软磁复合材料、硅钢片、实心铁或软磁铁氧体。
9. 根据权利要求8所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在于，调磁 转子铁心（7-2)和突起单元（7-1)为一体件。
10. 根据权利要求1或4所述轴向-轴径向磁场电磁行星齿轮功率分配器，其特征在 于，第二定子（11)由第二定子铁心（11-1)和m'相第二定子绕组（11-2)构成，第二定子 铁心（11-1)为圆环形，第二定子铁心（11-1)的外环表面固定在壳体⑷左部分的内侧壁 上，第二定子铁心（11-1)的外侧壁开有多个环形凹槽，所述多个环形凹槽以永磁转子输出 轴（9)为中心均匀分布，第二定子绕组（11-2)分别嵌入所述环形凹槽内形成m'相绕组， m'为正整数； 第二永磁转子由第二永磁转子铁心（12-2)和多组永磁体单元构成，第二永磁转子铁 心（12-2)为厚圆盘形，固定在永磁转子输出轴（9)上，第二永磁转子铁心（12-2)的外圆周 侧壁上开有圆环形凹槽，凹槽的径向截面为方形，在所述凹槽内侧面上设置有多组第二永 磁体单元，每组永磁体单元由底面永磁体（12-1)和两块侧面永磁体（12-3)构成，多组第二 永磁体单元以永磁转子输出轴（9)为中心沿圆周方向均匀分布，永磁体单元设置在第二永 磁转子铁心（12-2)表面上或嵌入第二永磁转子铁心（12-2)表面内，每组永磁体单元形成 指向凹槽开口或者背离凹槽开口的磁场，相邻两组永磁体单元的充磁方向相反， 底面永磁体（12-1)沿径向充磁或沿径向平行充磁，侧面永磁体（12-3)轴向充磁，同 组永磁体单元中的两块侧面永磁体（12-3)的充磁方向相反。
【文档编号】H02K16/00GK104393726SQ201410757531
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】佟诚德, 白金刚, 周承豫, 宋志翌, 王伟男 申请人:哈尔滨工业大学