專利名稱：橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，屬于永磁電機的技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的燃油消耗和尾氣污染是舉世關(guān)注的熱點問題。相比而言，電動汽車則具有低能耗、低排放的特點。然而，車載電池作為電動汽車的關(guān)鍵部件之一，仍有能量密度低、壽命短、價格高等問題，使得電動汽車的性價比與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車有較大差距。為了解決這種問題，融合內(nèi)燃機汽車和電動汽車優(yōu)點的混合動力汽車，成為新型汽車開發(fā)的熱點方案，并獲得了迅速的發(fā)展。混合動力汽車現(xiàn)有的串聯(lián)式驅(qū)動裝置，其特點是可使發(fā)動機不受汽車行駛工況的影響，始終運行在最佳的工作區(qū)，并可選用功率較小的發(fā)動機，但要求發(fā)電機和電動機的功率足夠大。在這種結(jié)構(gòu)中，發(fā)動機的輸出將全部轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)換為驅(qū)動汽車的機械能， 受限于較低的機電能量轉(zhuǎn)換和電池充放電的效率，使得燃油能量的利用率比較低。相對地， 并聯(lián)式驅(qū)動裝置則具有能量利用率較高的特點，但其發(fā)動機會受到汽車行駛工況的影響， 因此不適于變化頻繁的行駛工況。另外，相比于串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，并聯(lián)式結(jié)構(gòu)還需要更為復雜的變速裝置、動力復合裝置和傳動機構(gòu)。與以上兩種驅(qū)動方式不同，混聯(lián)式驅(qū)動裝置采用兩臺電機來同時實現(xiàn)發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速控制，并可提高發(fā)動機的效率和降低排放，具有較好的運行性能，但需要通過行星齒輪實現(xiàn)動力的分配，結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。因此在上述驅(qū)動裝置中，存在發(fā)動機和系統(tǒng)其他部件不能簡單高效配合的問題，從而使整個系統(tǒng)存在體積笨重、結(jié)構(gòu)復雜、成本偏高、性能受限等問題，而不能有效地將動力輸出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式驅(qū)動裝置中發(fā)動機和系統(tǒng)其他部件不能簡單高效配合，從而使整個系統(tǒng)存在體積笨重、結(jié)構(gòu)復雜、成本偏高、性能受限，而不能有效地將動力輸出的問題，本發(fā)明提供了一種橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機。本發(fā)明所述橫向徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，它包括殼體和端蓋，殼體的兩端設置有端蓋，在殼體內(nèi)并列設置有橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機和徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機，所述橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機包括第一定子、橫向磁通轉(zhuǎn)子、第一永磁轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子輸出軸和橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸，所述徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機包括第二定子和第二永磁轉(zhuǎn)子，橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸同時作為徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)子軸，所述徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機的第二定子固定在殼體的內(nèi)側(cè)壁上，第二永磁轉(zhuǎn)子固定在橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸上，第二定子和第二永磁轉(zhuǎn)子之間沿徑向方向有氣隙，所述氣隙寬度為L3 ；第二定子由第二定子繞組和第二定子鐵心組成；所述橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機的第一定子固定在殼體的內(nèi)側(cè)壁上，第一永磁轉(zhuǎn)子固定在永磁轉(zhuǎn)子輸出軸上，橫向磁通轉(zhuǎn)子位于第一定子與第一永磁轉(zhuǎn)子之間，所述橫向磁通轉(zhuǎn)子固定在橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸上，并且所述橫向磁通轉(zhuǎn)子通過軸承與永磁轉(zhuǎn)子輸出軸轉(zhuǎn)動連接；橫向磁通轉(zhuǎn)子和第一定子之間有氣隙，所述氣隙寬度為Ll ；所述橫向磁通轉(zhuǎn)子與第一永磁轉(zhuǎn)子之間有氣隙，所述氣隙寬度為L2 ；第一定子由m個結(jié)構(gòu)相同的相單元沿軸向緊密排列組成；每個相單元均由第一定子鐵心和第一定子繞組構(gòu)成；每個第一定子鐵心的截面為“凹”字形，“凹”字形的開口面向橫向磁通轉(zhuǎn)子，第一定子繞組嵌在所述“凹”字形的開口中；橫向磁通轉(zhuǎn)子由支撐部分和m個橫向磁通單元組成，每個橫向磁通單元含有η對橫向磁通轉(zhuǎn)子齒，所有橫向磁通轉(zhuǎn)子齒固定在支撐部分上；m個橫向磁通單元沿軸向均勻排列，且每個橫向磁通單元分別與第一定子中的一個相單元相對應，每個橫向磁通單元的η對橫向磁通轉(zhuǎn)子齒分成平行的左右兩列，每列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒沿圓周均勻分布組成圓環(huán)狀；同列中相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒之間的間距為d，兩列中位置相對應的兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒位于橫向磁通轉(zhuǎn)子的同一條母線上，并組成橫向磁通轉(zhuǎn)子的一對極；每個橫向磁通單元中的兩列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒沿圓周組成的兩個圓環(huán)與位置相對應的第一定子鐵心的“凹”字形開口的兩側(cè)凸出部分分別對齊；相鄰橫向磁通單元沿圓周方向錯開1/m倍的同列相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒間距d 所占的空間角度；第一永磁轉(zhuǎn)子由第一永磁轉(zhuǎn)子鐵心和m個第一永磁體單元構(gòu)成，第一永磁轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周表面設置有m個永磁體單元，m個永磁體單元沿軸向均勻分布，且每個永磁體單元與一個橫向磁通單元相對應，每個永磁體單元設置有m個第一轉(zhuǎn)子鐵心和η對第一轉(zhuǎn)子永磁體，所述η對第一轉(zhuǎn)子永磁體分成平行的左右兩列，每列中的第一轉(zhuǎn)子永磁體沿圓周均勻分布組成圓環(huán)狀； 兩列中位置相對應的第一轉(zhuǎn)子永磁體位于第一永磁轉(zhuǎn)子的同一條母線上，并組成第一永磁轉(zhuǎn)子的一對極；每個永磁體單元中的兩列第一轉(zhuǎn)子永磁體沿圓周組成的兩個圓環(huán)與位置相對應的橫向磁通單元中的兩列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒沿圓周組成的兩個圓環(huán)分別對齊，第一轉(zhuǎn)子永磁體頂面與橫向磁通轉(zhuǎn)子齒底面的形狀、尺寸相同；所述第一轉(zhuǎn)子永磁體沿徑向充磁，并且每對極中的兩塊第一轉(zhuǎn)子永磁體的充磁方向相反，同列相鄰兩塊第一轉(zhuǎn)子永磁體的充磁方向也相反；第一轉(zhuǎn)子永磁體嵌入第一轉(zhuǎn)子鐵心的外表面中或固定在第一轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上；同列相鄰兩個第一轉(zhuǎn)子永磁體的間距所占空間角度，為橫向磁通轉(zhuǎn)子中同列相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒間距d所占空間角度的一半；所述m和η均為大于0的整數(shù)。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機通過不同頻率的兩個電源分別對第一定子和第二定子供電；第二定子上的繞組產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場， 拖動永磁轉(zhuǎn)子同向同速旋轉(zhuǎn)；整個第一定子形成m對極性交替變化的環(huán)形磁極，環(huán)形磁極磁場通過橫向磁通轉(zhuǎn)子進行調(diào)制，在橫向磁通轉(zhuǎn)子內(nèi)表面形成多個圓周方向分布的極性交替變化的磁極，根據(jù)同極相斥、異極相吸的原理橫向磁通轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)，這樣就形成了橫向磁通轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)速差；橫向磁通轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間的電磁轉(zhuǎn)矩是大小相等、方向相反的；第二定子通電后會在永磁轉(zhuǎn)子上附加一個電磁轉(zhuǎn)矩 (可正可負)，這樣就形成了橫向磁通轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)矩差。本發(fā)明所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機是無刷結(jié)構(gòu)，兩個定子的電樞繞組均不需要旋轉(zhuǎn)，克服了采用電刷結(jié)構(gòu)所導致的運行效率下降、可靠性降低以及經(jīng)常需要對電刷等部件進行維護等問題。本發(fā)明的橫向_徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機適用于需要在不同轉(zhuǎn)速的兩個機械轉(zhuǎn)軸同時工作的工業(yè)技術(shù)中。例如當本發(fā)明所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機應用于混合動力汽車中時，可將其安裝在發(fā)動機和主減速器之間，通過調(diào)節(jié)第二定子繞組的電流可以提供可變的轉(zhuǎn)矩差，同時通過調(diào)節(jié)第一定子和第二定子繞組的供電頻率，可以提供可變的轉(zhuǎn)速差。實際路況需要汽車發(fā)動機提供不斷變化的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，而現(xiàn)有的汽車發(fā)動機只能在很小范圍的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速區(qū)實現(xiàn)高效率和低排放工作，本發(fā)明能夠提供發(fā)動機與路況實際需要之間的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的差值，從而不需要頻繁改變發(fā)動機的運行工作點，使其始終在高效區(qū)工作，達到了節(jié)能減排的效果。另外，還能夠通過電子控制實現(xiàn)汽車的駕駛控制、寬范圍平滑調(diào)速；同時還具有不需要復雜的冷卻裝置、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低廉的優(yōu)點。


圖1是具體實施方式
一所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是圖1的B-B剖面圖；圖4是圖1中的橫向磁通轉(zhuǎn)子的展開圖；圖5是圖1中的第一永磁轉(zhuǎn)子的展開圖。
具體實施例方式具體實施方式
一、下面結(jié)合圖1至圖5說明本實施方式，本實施方式所述橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，它包括殼體4和端蓋3，殼體4的兩端設置有端蓋3，其特征在于，在殼體4內(nèi)并列設置有橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機和徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機，所述橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機包括第一定子5、橫向磁通轉(zhuǎn)子6、第一永磁轉(zhuǎn)子1、永磁轉(zhuǎn)子輸出軸2和橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸9，所述徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機包括第二定子8和第二永磁轉(zhuǎn)子7，橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸9同時作為徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)子軸，所述徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機的第二定子8固定在殼體4的內(nèi)側(cè)壁上，第二永磁轉(zhuǎn)子7 固定在橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸9上，第二定子8和第二永磁轉(zhuǎn)子7之間沿徑向方向有氣隙，所述氣隙寬度為L3 ；第二定子8由第二定子繞組8-2和第二定子鐵心8-1組成；所述橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機的第一定子5固定在殼體4的內(nèi)側(cè)壁上，第一永磁轉(zhuǎn)子1 固定在永磁轉(zhuǎn)子輸出軸2上，橫向磁通轉(zhuǎn)子6位于第一定子5與第一永磁轉(zhuǎn)子1之間，所述橫向磁通轉(zhuǎn)子6固定在橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸9上，并且所述橫向磁通轉(zhuǎn)子6通過軸承與永磁轉(zhuǎn)子輸出軸2轉(zhuǎn)動連接；橫向磁通轉(zhuǎn)子6和第一定子5之間有氣隙，所述氣隙寬度為Ll ； 所述橫向磁通轉(zhuǎn)子6與第一永磁轉(zhuǎn)子1之間有氣隙，所述氣隙寬度為L2 ；第一定子5由m個結(jié)構(gòu)相同的相單元沿軸向緊密排列組成；每個相單元均由第一定子鐵心5-1和第一定子繞組5-2構(gòu)成；每個第一定子鐵心5-1的截面為“凹”字形，“凹” 字形的開口面向橫向磁通轉(zhuǎn)子6，第一定子繞組5-2嵌在所述“凹”字形的開口中；
橫向磁通轉(zhuǎn)子6由支撐部分6-1和m個橫向磁通單元6-2組成，每個橫向磁通單元 6-2含有η對橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1，所有橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1固定在支撐部分6_1上；m 個橫向磁通單元6-2沿軸向均勻排列，且每個橫向磁通單元6-2分別與第一定子5中的一個相單元相對應，每個橫向磁通單元6-2的η對橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6_2_1分成平行的左右兩列，每列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1沿圓周均勻分布組成圓環(huán)狀；同列中相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒 6-2-1之間的間距為d，兩列中位置相對應的兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1位于橫向磁通轉(zhuǎn)子 6的同一條母線上，并組成橫向磁通轉(zhuǎn)子6的一對極；每個橫向磁通單元6-2中的兩列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1沿圓周組成的兩個圓環(huán)與位置相對應的第一定子鐵心5-1的“凹”字形開口的兩側(cè)凸出部分分別對齊；相鄰橫向磁通單元6-2沿圓周方向錯開1/m倍的同列相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒 6-2-1間距d所占的空間角度；第一永磁轉(zhuǎn)子1由第一永磁轉(zhuǎn)子鐵心1-1和m個第一永磁體單元1-2構(gòu)成，第一永磁轉(zhuǎn)子鐵心1-1的外圓周表面設置有m個永磁體單元l_2，m個永磁體單元1_2沿軸向均勻分布，且每個永磁體單元1-2與一個橫向磁通單元6-2相對應，每個永磁體單元1-2設置有m個第一轉(zhuǎn)子鐵心1_2_1和2η對第一轉(zhuǎn)子永磁體 1-2-2，所述2η對第一轉(zhuǎn)子永磁體1-2-2分成平行的左右兩列，每列中的第一轉(zhuǎn)子永磁體 1-2-2沿圓周均勻分布組成圓環(huán)狀；兩列中位置相對應的第一轉(zhuǎn)子永磁體1-2-2位于第一永磁轉(zhuǎn)子1的同一條母線上，并組成第一永磁轉(zhuǎn)子1的一對極；每個永磁體單元1-2中的兩列第一轉(zhuǎn)子永磁體1-2-2沿圓周組成的兩個圓環(huán)與位置相對應的橫向磁通單元6-2中的兩列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1沿圓周組成的兩個圓環(huán)分別對齊，第一轉(zhuǎn)子永磁體1-2-2頂面與橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1底面的形狀、尺寸相同；所述第一轉(zhuǎn)子永磁體1-2-2沿徑向充磁，并且每對極中的兩塊第一轉(zhuǎn)子永磁體1-2-2的充磁方向相反，同列相鄰兩塊第一轉(zhuǎn)子永磁體 1-2-2的充磁方向也相反；第一轉(zhuǎn)子永磁體1-2-2嵌入第一轉(zhuǎn)子鐵心1-2-1的外表面中或固定在第一轉(zhuǎn)子鐵心1-2-1的外表面上；同列相鄰兩個第一轉(zhuǎn)子永磁體1-2-2的間距所占空間角度，為橫向磁通轉(zhuǎn)子6中同列相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1間距d所占空間角度的一半；所述m和η均為大于0的整數(shù)。工作原理本實施方式中所述橫向磁通轉(zhuǎn)子中的每對橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1通入磁力線后形成一對磁極，該對齒有四個端面，分別為每個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的頂面和底面，其中兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的兩個頂面與第一定子5相對，所述兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1 的兩個底面與第一永磁轉(zhuǎn)子1相對，在電機工作時，磁力線的路徑為所述磁力線從第一永磁轉(zhuǎn)子1中的一個第一永磁體1-2-2輸出，經(jīng)過橫向磁通轉(zhuǎn)子6與第一永磁轉(zhuǎn)子1之間的氣隙L2，進入相應橫向磁通轉(zhuǎn)子6的一對齒中的一個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的底面，并從該橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的頂面輸出經(jīng)過橫向磁通轉(zhuǎn)子6和第一定子5之間的氣隙Li、并途經(jīng)對應的第一定子5的相單元中的第一定子鐵心5-1后，再經(jīng)過橫向磁通轉(zhuǎn)子6和第一定子5之間的氣隙Ll回到所述一對齒中的另一個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的頂面，然后從該橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的底面輸出，再次經(jīng)過橫向磁通轉(zhuǎn)子6與第一永磁轉(zhuǎn)子1之間的氣隙
7L2，進入與該橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1對應的第一永磁轉(zhuǎn)子1中的另一個第一永磁體1-2-2， 并從該第一永磁體1-2-2回到輸出該磁力線的永磁體中，形成閉合的磁力線。根據(jù)上述磁力線的路徑可知本實施方式中橫向磁通轉(zhuǎn)子6中同列上所有橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1底面產(chǎn)生極性相同的磁極；所述橫向磁通轉(zhuǎn)子6上同列相鄰橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的間距為d，每列上含有2η個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1，第一永磁轉(zhuǎn)子1中同列相鄰的兩個第一永磁體1-2-2的間距為0. 5d，每列上含有如個永磁體1-2-2，故所述同一列中的所有橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的底面在同一時間所面對的第一永磁體1-2-2磁極相同；第一永磁轉(zhuǎn)子1上同列相鄰的每兩個第一永磁體1-2-2形成周向的南北極；每個橫向磁通單元6-2的兩列齒形成兩個圓環(huán)，共形成an個圓環(huán)，所述an個圓環(huán)沿軸向排列；相鄰兩個橫向磁通單元6-2的橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1形成的圓環(huán)錯開1/m倍的橫向磁通轉(zhuǎn)子齒間距d 所占的空間角度。第一定子5的第一定子繞組5-2中的電流產(chǎn)生的磁場通過橫向磁通轉(zhuǎn)子6進行調(diào)制，使第一定子5的第一定子鐵心5-1表面的m對軸向排布的磁極在m個橫向磁通單元6-2 的底面感應出多個圓周方向分布的磁極。本發(fā)明的無刷饋電復合電機通過不同頻率的兩個電源分別對第一定子5和第二定子8供電；第二定子8上的繞組產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，拖動第一永磁轉(zhuǎn)子1同向同速旋轉(zhuǎn)； 整個第一定子5形成m對極性交替變化的環(huán)形磁極，環(huán)形磁極磁場通過橫向磁通轉(zhuǎn)子6進行調(diào)制，在橫向磁通轉(zhuǎn)子6內(nèi)表面形成多個圓周方向分布的極性交替變化的磁極，根據(jù)同極相斥、異極相吸的原理橫向磁通轉(zhuǎn)子6和第一永磁轉(zhuǎn)子1之間產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)，這樣就形成了橫向磁通轉(zhuǎn)子6和第一永磁轉(zhuǎn)子1之間的轉(zhuǎn)速差；橫向磁通轉(zhuǎn)子6和第一永磁轉(zhuǎn)子1之間的電磁轉(zhuǎn)矩是大小相等、方向相反的；第二定子8通電后會在第一永磁轉(zhuǎn)子1上附加一個電磁轉(zhuǎn)矩可正可負，這樣就形成了橫向磁通轉(zhuǎn)子6和第一永磁轉(zhuǎn)子1之間的轉(zhuǎn)矩差。當本發(fā)明所述的橫向-軸向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機應用于混合動力汽車中時，可將其安裝在發(fā)動機和主減速器之間，通過調(diào)節(jié)第二定子繞組8-2的電流可以提供可變的轉(zhuǎn)矩差，同時通過調(diào)節(jié)第一定子繞組5-2和第二定子繞組8-2的供電頻率，可以提供可變的轉(zhuǎn)速差。實際路況需要汽車發(fā)動機提供不斷變化的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。
具體實施方式
二、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，第一定子繞組5-2 和第二定子繞組8-2均采用星形接法或角形接法，其它與實施方式一相同。
具體實施方式
三、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，第二定子鐵心8-1 為圓環(huán)形，其內(nèi)表面上開有多個槽，所述多個槽的開口中心線都圍繞第二定子8的軸心線均勻分布，第二定子繞組8-2嵌在所述槽內(nèi)；第二永磁轉(zhuǎn)子7的外表面固定有多個第二轉(zhuǎn)子永磁塊7-1，所述多個第二轉(zhuǎn)子永磁塊7-1沿圓周方向均勻分布，所述第二轉(zhuǎn)子永磁塊7-1 沿徑向充磁，并且相鄰兩塊第二轉(zhuǎn)子永磁塊7-1的充磁方向相反，其它與實施方式一相同。
具體實施方式
四、本實施方式與實施方式三的不同之處在于，第二轉(zhuǎn)子永磁塊7-1 嵌入第二永磁轉(zhuǎn)子7的外表面中或者固定在所述第二永磁轉(zhuǎn)子7的外表面上，其它與實施方式三相同。
具體實施方式
五、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，橫向磁通轉(zhuǎn)子齒 6-2-1的底面、頂面和縱截面是多邊形，其它與實施方式一相同。
具體實施方式
六、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，橫向磁通轉(zhuǎn)子齒6-2-1的底面和頂面是軸對稱多邊形，其它與實施方式一相同。
具體實施方式
七、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，第一轉(zhuǎn)子永磁體 1-2-2的底面、頂面和縱截面是多邊形，其它與實施方式一相同。
具體實施方式
八、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，第一轉(zhuǎn)子永磁體 1-2-2的底面和頂面可以是軸對稱多邊形，其它與實施方式一相同。
具體實施方式
九、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，第一轉(zhuǎn)子永磁體 1-2-2是平板式磁極或聚磁式磁極，其它與實施方式一相同。
權(quán)利要求
1.橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，它包括殼體(4)和端蓋(3)，殼體(4)的兩端設置有端蓋(3)，其特征在于，在殼體(4)內(nèi)并列設置有橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機和徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機，所述橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機包括第一定子(5)、橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)、第一永磁轉(zhuǎn)子(1)、永磁轉(zhuǎn)子輸出軸(2)和橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸(9)，所述徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機包括第二定子(8)和第二永磁轉(zhuǎn)子(7)，橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸(9)同時作為徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)子軸，所述徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機的第二定子(8)固定在殼體(4)的內(nèi)側(cè)壁上，第二永磁轉(zhuǎn)子(7) 固定在橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸(9)上，第二定子(8)和第二永磁轉(zhuǎn)子(7)之間沿徑向方向有氣隙，所述氣隙寬度為L3 ；第二定子(8)由第二定子繞組(8-2)和第二定子鐵心(8-1)組成；所述橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機的第一定子(5)固定在殼體(4)的內(nèi)側(cè)壁上，第一永磁轉(zhuǎn)子 (1)固定在永磁轉(zhuǎn)子輸出軸(2)上，橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)位于第一定子(5)與第一永磁轉(zhuǎn)子 (1)之間，所述橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)固定在橫向磁通轉(zhuǎn)子輸出軸(9)上，并且所述橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)通過軸承與永磁轉(zhuǎn)子輸出軸(2)轉(zhuǎn)動連接；橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)和第一定子(5)之間有氣隙，所述氣隙寬度為Ll ；所述橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)與第一永磁轉(zhuǎn)子(1)之間有氣隙，所述氣隙寬度為L2 ；第一定子(5)由m個結(jié)構(gòu)相同的相單元沿軸向緊密排列組成；每個相單元均由第一定子鐵心(5-1)和第一定子繞組(5-2)構(gòu)成；每個第一定子鐵心(5-1)的截面為“凹”字形， “凹”字形的開口面向橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)，第一定子繞組(5-2)嵌在所述“凹”字形的開口中； 橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)由支撐部分(6-1)和m個橫向磁通單元(6-2)組成，每個橫向磁通單元(6-2)含有η對橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)，所有橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6_2_1)固定在支撐部分(6-1)上；m個橫向磁通單元(6-2)沿軸向均勻排列，且每個橫向磁通單元(6-2)分別與第一定子(5)中的一個相單元相對應，每個橫向磁通單元(6-2)的η對橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)分成平行的左右兩列，每列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)沿圓周均勻分布組成圓環(huán)狀；同列中相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒 (6-2-1)之間的間距為d，兩列中位置相對應的兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)位于橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)的同一條母線上，并組成橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)的一對極；每個橫向磁通單元(6-2) 中的兩列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)沿圓周組成的兩個圓環(huán)與位置相對應的第一定子鐵心 (5-1)的“凹”字形開口的兩側(cè)凸出部分分別對齊；相鄰橫向磁通單元(6-2)沿圓周方向錯開1/m倍的同列相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒 (6-2-1)間距d所占的空間角度；第一永磁轉(zhuǎn)子(1)由第一永磁轉(zhuǎn)子鐵心(1-1)和m個第一永磁體單元(1-2)構(gòu)成，第一永磁轉(zhuǎn)子鐵心(1-1)的外圓周表面設置有m個永磁體單元(1-2)，m個永磁體單元(1_2) 沿軸向均勻分布，且每個永磁體單元(1-2)與一個橫向磁通單元(6-2)相對應，每個永磁體單元(1-2)設置有m個第一轉(zhuǎn)子鐵心(1-2-1)和2η對第一轉(zhuǎn)子永磁體 (1-2-2)，所述2η對第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)分成平行的左右兩列，每列中的第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)沿圓周均勻分布組成圓環(huán)狀；兩列中位置相對應的第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)位于第一永磁轉(zhuǎn)子(1)的同一條母線上，并組成第一永磁轉(zhuǎn)子(1)的一對極；每個永磁體單元 (1-2)中的兩列第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)沿圓周組成的兩個圓環(huán)與位置相對應的橫向磁通單元(6-2)中的兩列橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)沿圓周組成的兩個圓環(huán)分別對齊，第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)頂面與橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)底面的形狀、尺寸相同；所述第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)沿徑向充磁，并且每對極中的兩塊第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)的充磁方向相反，同列相鄰兩塊第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)的充磁方向也相反；第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)嵌入第一轉(zhuǎn)子鐵心(1-2-1)的外表面中或固定在第一轉(zhuǎn)子鐵心(1-2-1)的外表面上；同列相鄰兩個第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)的間距所占空間角度，為橫向磁通轉(zhuǎn)子(6)中同列相鄰兩個橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)間距d所占空間角度的一半；所述m和η均為大于0的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，其特征在于，第一定子繞組(5-2)和第二定子繞組(8-2)均采用星形接法或角形接法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，其特征在于，第二定子鐵心(8-1)為圓環(huán)形，其內(nèi)表面上開有多個槽，所述多個槽的開口中心線都圍繞第二定子(8)的軸心線均勻分布，第二定子繞組(8-2)嵌在所述槽內(nèi)；第二永磁轉(zhuǎn)子(7)的外表面固定有多個第二轉(zhuǎn)子永磁塊(7-1)，所述多個第二轉(zhuǎn)子永磁塊(7-1)沿圓周方向均勻分布，所述第二轉(zhuǎn)子永磁塊(7-1)沿徑向充磁，并且相鄰兩塊第二轉(zhuǎn)子永磁塊(7-1)的充磁方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，其特征在于，第二轉(zhuǎn)子永磁塊(7-1)嵌入第二永磁轉(zhuǎn)子(7)的外表面中或者固定在所述第二永磁轉(zhuǎn)子(7) 的外表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，其特征在于，橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)的底面、頂面和縱截面是多邊形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，其特征在于，橫向磁通轉(zhuǎn)子齒(6-2-1)的底面和頂面是軸對稱多邊形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)的底面、頂面和縱截面是多邊形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)的底面和頂面可以是軸對稱多邊形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子永磁體(1-2-2)是平板式磁極或聚磁式磁極。
全文摘要
橫向-徑向磁通結(jié)構(gòu)無刷復合式永磁電機，屬于永磁電機的技術(shù)領域，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式驅(qū)動裝置中發(fā)動機和系統(tǒng)其他部件不能簡單高效配合，從而使整個系統(tǒng)存在體積笨重、結(jié)構(gòu)復雜、成本偏高、性能受限，而不能有效地將動力輸出的問題，本發(fā)明包括殼體和端蓋，殼體的兩端設置有端蓋，在殼體內(nèi)并列設置有橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機和徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機，通過不同頻率的兩個電機的定子供電；通過調(diào)徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機的定子繞組的電流可以提供可變的轉(zhuǎn)矩差，同時通過調(diào)節(jié)橫向磁通雙轉(zhuǎn)子電機的定子繞組和徑向轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機的定子繞組的供電頻率，可以提供可變的轉(zhuǎn)速差。實際路況需要汽車發(fā)動機提供不斷變化的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。
文檔編號H02K1/16GK102361380SQ201110365248
公開日2012年2月22日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者于斌, 佟誠德, 劉勇, 宋志翌, 趙全斌 申請人:哈爾濱工業(yè)大學