征在于，它包括定子、转子、外壳(3)和转子支架(4)，定子包括外定子和内定子，转子位于外定子和内定子之间，且固定在转子支架(4)上；外定子与转子之间形成第一工作气隙，内定子与转子之间形成第二工作气隙； 外定子包括外定子铁心(5)和外定子电枢绕组(6)，外定子铁心(5)包括P个第一 U型外定子铁心(5-1)和P个第二 U型外定子铁心(5-2)，p个第一 U型外定子铁心(5-1)和p个第二 U型外定子铁心(5-2)沿圆周方向交替均布在外壳(3)的内圆表面，且第一 U型外定子铁心(5-1)和第二 U型外定子铁心(5-2)在轴向错开距离d ;外定子电枢绕组(6)设置在P个第一 U型外定子铁心(5-1)和P个第二 U型外定子铁心(5-2)共同的U型区域中； 内定子包括内定子电枢绕组(9)、内定子铁心(10)、非导磁内定子套筒(12)和内定子轴(13)，内定子铁心(10)包括P个第一 U型内定子铁心(10-1)和P个第二 U型内定子铁心(10-2)，P个第一 U型内定子铁心(10-1)和P个第二 U型内定子铁心(10-2)沿圆周方向交替均布在非导磁内定子套筒(12)的外圆表面，且第一 U型内定子铁心(10-1)和第二U型内定子铁心(10-2)在轴向错开距离d;内定子电枢绕组(9)设置在P个第一 U型内定子铁心(10-1)和P个第二 U型内定子铁心(10-2)共同的U型区域中；非导磁内定子套筒(12)固定设置在内定子轴(13)上; 转子包括2p块第一永磁体(7)、2p块第二永磁体(11)、转子铁心(8)和转轴(1)，转子铁心(8)包括2p个中间位置H型转子铁心(8-1)和4p个外部矩形转子铁心(8-2) ；2p个中间位置H型转子铁心(8-1)沿圆周方向均布，每个中间位置H型转子铁心(8-1)的左右侧表面和对称设置的两个外部矩形转子铁心(8-2)之间分别设置有第一永磁体(7)和第二永磁体(11)，该对称设置的两个外部矩形转子铁心(8-2)固定在转子支架(4)上；转子支架(4)通过轴承(14)与内定子轴(13)活动连接，转子支架固定在转轴(I)上，转轴(I)通过轴承⑵与外壳⑶活动连接；转轴⑴与内定子轴(13)的轴心在同一中心线上； 第一 U型外定子铁心(5-1)和一侧的外部矩形转子铁心(8-2)径向对齐，第一 U型内定子铁心(10-1)和对称侧的外部矩形转子铁心(8-2)径向对齐，且轴向宽度相等。 第二 U型外定子铁心(5-2)和一侧的外部矩形转子铁心(8-2)径向对齐，第二 U型内定子铁心(10-2)和对称侧的外部矩形转子铁心(8-2)径向对齐，且轴向宽度相等。
2.转子聚磁式双定子横向磁场永磁同步电机，其特征在于，它包括三相定子、三相转子、外壳(3)和三个转子支架(4)，每相定子包括外定子和内定子，每相转子位于该相外定子和该相内定子之间，且固定在一个转子支架(4)上；外定子与转子之间形成第一工作气隙，内定子与转子之间形成第二工作气隙；三相定子沿轴向并列排列； 外定子包括外定子铁心(5)和外定子电枢绕组(6)，外定子铁心(5)包括P个第一 U型外定子铁心(5-1)和P个第二 U型外定子铁心(5-2)，p个第一 U型外定子铁心(5-1)和p个第二 U型外定子铁心(5-2)沿圆周方向交替均布在外壳(3)的内圆表面，且第一 U型外定子铁心(5-1)和第二 U型外定子铁心(5-2)在轴向错开距离d ;外定子电枢绕组(6)设置在P个第一 U型外定子铁心(5-1)和P个第二 U型外定子铁心(5-2)共同的U型区域中； 内定子包括内定子电枢绕组(9)、内定子铁心(10)、非导磁内定子套筒(12)和内定子轴(13)，内定子铁心(10)包括P个第一 U型内定子铁心(10-1)和P个第二 U型内定子铁心(10-2)，P个第一 U型内定子铁心(10-1)和P个第二 U型内定子铁心(10-2)沿圆周方向交替均布在非导磁内定子套筒(12)的外圆表面，且第一 U型内定子铁心(10-1)和第二U型内定子铁心(10-2)在轴向错开距离d;内定子电枢绕组(9)设置在P个第一 U型内定子铁心(10-1)和P个第二 U型内定子铁心(10-2)共同的U型区域中；非导磁内定子套筒(12)固定设置在内定子轴(13)上; 转子包括2p块第一永磁体(7)、2p块第二永磁体(11)、转子铁心(8)和转轴(1)，转子铁心(8)包括2p个中间位置H型转子铁心(8-1)和4p个外部矩形转子铁心(8-2) ；2p个中间位置H型转子铁心(8-1)沿圆周方向均布，每个中间位置H型转子铁心(8-1)的左右侧表面和对称设置的两个外部矩形转子铁心(8-2)之间分别设置有第一永磁体(7)和第二永磁体(11)，该对称设置的两个外部矩形转子铁心(8-2)固定在转子支架(4)上；转子支架(4)通过轴承(14)与内定子轴(13)活动连接，转子支架固定在转轴(I)上，转轴(I)通过轴承⑵与外壳⑶活动连接；转轴⑴与内定子轴(13)的轴心在同一中心线上； 第一 U型外定子铁心(5-1)和一侧的外部矩形转子铁心(8-2)径向对齐，第一 U型内定子铁心(10-1)和对称侧的外部矩形转子铁心(8-2)径向对齐，且轴向宽度相等。 第二 U型外定子铁心(5-2)和一侧的外部矩形转子铁心(8-2)径向对齐，第二 U型内定子铁心(10-2)和对称侧的外部矩形转子铁心(8-2)径向对齐，且轴向宽度相等。 三相外定子铁心(5)在圆周方向上依次相差120度电角度、三相内定子铁心(10)在圆周方向上依次相差120度电角度或三相转子铁心(8)在圆周方向相依次相差120度电角度。
3.根据权利要求1或2所述转子聚磁式双定子横向磁场永磁同步电机，其特征在于，第一永磁体⑵和第二永磁体(11)均沿轴向充磁，同一个中间位置H型转子铁心(8-1)两侧的第一永磁体(7)和第二永磁体(11)的充磁方向相反，周向相邻两块第一永磁体(7)的充磁方向交替相反，周向相邻两块第二永磁体(11)的充磁方向交替相反。
4.根据权利要求1或2所述转子聚磁式双定子横向磁场永磁同步电机，其特征在于，夕卜定子铁心(5)和内定子铁心(10)均由娃钢片叠制而成。
5.根据权利要求1或2所述转子聚磁式双定子横向磁场永磁同步电机，其特征在于，中间位置H型转子铁心(8-1)中间的长条部分采用非导磁材料制成。
6.根据权利要求1或2所述转子聚磁式双定子横向磁场永磁同步电机，其特征在于，夕卜定子电枢绕组(6)和内定子电枢绕组(9)采用环形绕组。
【专利摘要】转子聚磁式双定子横向磁场永磁同步电机，属于电机领域，本发明为解决传统的横向结构电机，结构复杂，空间利用率和绕组利用率偏低，转矩密度和功率密度低的问题。本发明包括定子、转子、外壳和转子支架，定子包括外定子和内定子，转子位于外定子和内定子之间，且固定在转子支架上；外定子与转子之间形成第一工作气隙，内定子与转子之间形成第二工作气隙；外定子包括外定子铁心和外定子电枢绕组，外定子铁心包括p对左右交错的U型外定子铁心，内定子包括内定子电枢绕组、内定子铁心、非导磁内定子套筒和内定子轴，内定子铁心包括p对左右交错的U型内定子铁心，转子包括2p块第一永磁体、2p块第二永磁体、转子铁心和转轴。
【IPC分类】H02K16-04, H02K1-16, H02K3-28, H02K1-27
【公开号】CN104836398
【申请号】CN201510274802
【发明人】郑萍, 朱少洪, 隋义, 程路明, 周承豫
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月26日