本實用新型涉及盤式電機領域。

背景技術：

近年來，隨著我國工業(yè)水平的不斷發(fā)展，對工業(yè)中的動力傳動有了更高的要求，作為替代傳統(tǒng)復雜傳動的直接驅動系統(tǒng)正逐步受到人們的關注。傳統(tǒng)齒輪與電機配合的動力傳動中，不僅系統(tǒng)體積龐大且可靠性較低，齒輪的磨損帶來了諸如摩擦損耗、需定時維護、振動噪聲大等問題。磁齒輪是一種依靠磁力傳動的齒輪，其不僅消除了傳統(tǒng)的機械摩擦損耗且因為齒輪間沒有接觸而極大的削弱了振動噪聲，不用維護且可靠性高。依據(jù)磁齒輪原理，衍生出了一系列結構可靠、性能優(yōu)良的可應用于直驅場合的磁通調制式電機。

類似于傳統(tǒng)電機，磁通調制式電機也具有徑向磁通式和盤式。盤式電機相對于徑向式來說，具有體積小、結構簡單、低速轉矩大的特點。但現(xiàn)有的盤式磁通調制電機定子繞組均纏繞在定子鐵芯上，不僅增加了電機的損耗且使整機重量較大，又因為具有磁通調制作用的調磁環(huán)的存在，使電機結構相對比較復雜，調磁環(huán)之間需要填充環(huán)氧樹脂等非導磁材料，使其機械穩(wěn)定性變差、整機可靠性降低。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了解決現(xiàn)有盤式磁通調制電機損耗較高、調磁塊機械性能差、定子鐵芯較重及結構復雜問題，本實用新型提供了一種盤式無鐵芯磁通調制電機。

盤式無鐵芯磁通調制電機，它包括N個定子、N+1個轉子圓盤、轉軸和殼體，N個定子和N+1個轉子圓盤均位于殼體內，N個定子均固定在殼體內壁上，N+1個轉子圓盤均通過過盈配合與轉軸轉動連接，且N個定子、N+1個轉子圓盤和殼體同軸，N個定子和N+1個轉子圓盤交錯排列，定子和轉子圓盤間存在氣隙；N為大于或等于1的整數(shù)；

所述的每個定子包括一套繞組和兩個非導磁電樞盤，繞組封裝在兩個非導磁電樞盤之間，

每個非導磁電樞盤上設有N_s個凹槽，N_s個凹槽沿非導磁電樞盤的周向均勻分布，每個凹槽內設有一個調磁塊；

N+1個轉子圓盤分別定義為第1個至第N+1個轉子圓盤，其中，第1個和第N+1個轉子圓盤，在靠近定子的那個側面上均設有2P₂個磁鋼，且2P₂個磁鋼沿其所在的那個側面上周向均勻分布，第2個至第N個轉子圓盤的兩個側面均設有2P₂個磁鋼，兩個側面 上的磁鋼鏡像設置，且每個側面上設有的2P₂個磁鋼，沿其所在的側面周向均勻分布；

P₂表示每個轉子圓盤的一個側面的磁鋼的極對數(shù)；每套繞組通電產(chǎn)生磁場的極對數(shù)P₁，且P₁+P₂＝N_s。

所述的非導磁電樞盤為環(huán)氧樹脂電樞盤。

所述的調磁塊的材料特性為鐵磁性質。

本實用新型帶來的有益效果是，本實用新型所提出的盤式無鐵芯磁通調制電機為軸向磁通，即盤式，定子采用無鐵芯形式(即：電樞繞組盤)，在非導磁電樞盤上開有凹槽，在這些凹槽內放置調磁塊，提高調磁塊機械性能；調磁塊與電樞繞組盤相結合，相對于現(xiàn)有盤式磁通調制電機，不僅解決了調磁塊之間所填充的非導磁材料的工藝問題，而且消除了由其帶來的機械性能差、可靠性差的缺點。

本實用新型電機定子采用無鐵芯結構，電機重量大大降低，比功率較高，簡化了定子結構。又因為定子不存在鐵芯，消除了產(chǎn)生的磁滯損耗、渦流損耗，電機效率有了較大的提升。盤式電機以其特殊的轉子盤形式，較易制作成多極電機，經(jīng)由調磁塊的磁通調制作用，增強了電機的功率及轉矩密度，在成本降低的情況下，具有穩(wěn)定的低速大轉矩輸出能力，在電動汽車等直接驅動領域有著極高的應用價值。

本實用新型所述盤式無鐵芯磁通調制電機，當N取不同的值時，可拓展為單定子和單轉子形式，雙定子和單轉子形式，及多盤形式。

任何繞組的連接形式只要符合關系式，即P₁+P₂＝N_s的組合，均應在本實用新型的保護范圍之內。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的盤式無鐵芯磁通調制電機的主剖視圖；

圖2為當N為1時，所述的盤式無鐵芯磁通調制電機的主剖視圖；

圖3為當N為1時，定子和轉子圓盤的展開圖；

圖4為第1或第N+1個轉子圓盤的結構示意圖；

圖5為非導磁電樞盤的主視圖；

圖6為非導磁電樞盤上所設置的調磁塊的分布圖；

圖7為繞組的結構示意圖；其中，A表示電流輸入，X表示電流輸出。

具體實施方式

具體實施方式一：參見圖1至圖7說明本實施方式，本實施方式所述的盤式無鐵芯磁通調制電機，它包括N個定子1、N+1個轉子圓盤2、轉軸3和殼體4，N個定子1和 N+1個轉子圓盤2均位于殼體4內，N個定子1均固定在殼體4內壁上，N+1個轉子圓盤2均通過過盈配合與轉軸3轉動連接，且N個定子1、N+1個轉子圓盤2和殼體4同軸，N個定子1和N+1個轉子圓盤2交錯排列，定子1和轉子圓盤2間存在氣隙；N為大于或等于1的整數(shù)；

所述的每個定子1包括一套繞組1-1和兩個非導磁電樞盤1-2，繞組1-1封裝在兩個非導磁電樞盤1-2之間，

每個非導磁電樞盤1-2上設有N_s個凹槽，N_s個凹槽沿非導磁電樞盤1-2的周向均勻分布，每個凹槽內設有一個調磁塊1-2-1；

N+1個轉子圓盤2分別定義為第1個至第N+1個轉子圓盤2，其中，第1個和第N+1個轉子圓盤2，在靠近定子1的那個側面上均設有2P₂個磁鋼2-1，且2P₂個磁鋼2-1沿其所在的那個側面上周向均勻分布，第2個至第N個轉子圓盤2的兩個側面均設有2P₂個磁鋼2-1，兩個側面上的磁鋼2-1鏡像設置，且每個側面上設有的2P₂個磁鋼2-1，沿其所在的側面周向均勻分布；

P₂表示每個轉子圓盤2的一個側面的磁鋼2-1的極對數(shù)；每套繞組1-1通電產(chǎn)生磁場的極對數(shù)P₁，且P₁+P₂＝N_s。

本實施方式中，本實用新型所述的定子1是只有繞組1-1沒有鐵芯，繞組1-1采用現(xiàn)有技術實現(xiàn)，定子繞組線圈均由非導出磁材料封裝在定子電樞盤即：非導磁電樞盤內，每個線圈呈扇形，線圈由漆包線或其他絕緣材料制成的導線纏繞而成，截面為扁形，連接方法為單層鏈式交叉排列，繞組間連接以A相為例，參見圖7，B、C相同理，每套繞組1-1加電后在軸向產(chǎn)生P₁對極磁場。

磁鋼2-1可使用膠黏劑貼在電機的轉子圓盤2上。

依據(jù)磁通調制原理：P₁、P₂和N_s關系為：P₁＝|mP₂+kN_s|，其中，m＝1，3，5，…，+∞；k＝0，±1，±2，…，±∞；

當m＝1,k＝-1時，經(jīng)調磁塊1-2-1調制后的氣隙磁場最強，此時磁場空間諧波旋轉速度為由于調磁塊1-2-1固定在電樞繞組盤上，所以調磁塊1-2-1Ω_s為0，可得定子磁場轉速Ω_r與磁場空間諧波旋轉速度Ω_m,k比即傳動比G_r為：

內定子產(chǎn)生的高速旋轉磁場經(jīng)調磁塊1-2-1調制，在氣隙中將產(chǎn)生與轉子磁極相同極 數(shù)的多極低速磁場。產(chǎn)生的諧波磁場與磁鋼2-1磁極相互配合，完成轉矩輸出。

當N等于1時，電機單側僅有一層氣隙，大大降低了在制造、裝配上的問題且結構簡單、成本不高，提高了整機的可靠性。

具體實施方式二：參見圖1至圖7說明本實施方式，本實施方式1與具體實施方式一所述的盤式無鐵芯磁通調制電機的區(qū)別在于，所述的非導磁電樞盤1-2為環(huán)氧樹脂電樞盤。

本實施方式，每個非導磁電樞盤1-2上設有N_s個凹槽，N_s個凹槽沿非導磁電樞盤1-2的周向均勻分布，每個凹槽內設有一個調磁塊1-2-1；環(huán)氧樹脂為非導磁性質，空間上可視為，非導磁電樞盤1-2上導磁材料、非導磁材料間隔排列，達到了磁通調制作用。

非導磁電樞盤1-2可直接由環(huán)氧樹脂澆筑而成，具有比較高的機械強度。

具體實施方式三：參見圖1至圖7說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一或二所述的盤式無鐵芯磁通調制電機的區(qū)別在于，所述的調磁塊1-2-1的材料特性為鐵磁性質。