一种定子转子双边永磁电机

本实用新型公开一种定子转子双边永磁电机，涉及永磁电机领域。包括定子、定子永磁体、电磁铁铁心、电枢绕组、转子、转子永磁体、转轴。所述定子设有定子永磁体，转子设有转子永磁体，通过定子永磁体和转子永磁体之间的相互作用力产生有益转矩输出；所述电磁铁铁心设置在定子永磁体或者转子永磁体旁边，电磁铁铁心设有电枢绕组，电枢绕组通电后电磁铁铁心产生电磁场，所述电磁场和旁边永磁体的磁场组合成混合磁场，所述混合磁场阻止定子永磁体和转子永磁体之间产生无益的相互作用力并输出有益转矩。解决传统永磁同步电机永磁体不贡献转矩输出的问题，提高了永磁体的利用率和能量转换效率。

技术领域

本实用新型属于永磁电机领域，具体的是一种定子转子双边永磁电机。

背景技术

与传统感应电机相比，永磁同步电机以永磁体提供励磁，因此无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的功率效率和功率密度。但是现有的永磁同步电机都是采用单边永磁结构，永磁体只提供励磁作用，不贡献转矩输出，对永磁体的利用率低，能量转换效率低。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本实用新型的目的在于提供一种定子转子双边永磁电机，本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种定子转子双边永磁电机，解决传统永磁同步电机永磁体不贡献转矩输出、永磁体利用率低、能量转换效率低的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种定子转子双边永磁电机，包括定子、定子永磁体、电磁铁铁心、电枢绕组、转子、转子永磁体、转轴。

一种定子转子双边永磁电机，定子设有定子永磁体，转子设有转子永磁体，通过定子永磁体和转子永磁体之间的相互作用力产生有益转矩输出。

一种定子转子双边永磁电机，所述电磁铁铁心设置在定子永磁体或者转子永磁体旁边，电磁铁铁心设有电枢绕组，电枢绕组通电后电磁铁铁心产生电磁场，所述电磁场和旁边永磁体的磁场组合成混合磁场，所述混合磁场阻止定子永磁体和转子永磁体之间产生无益的相互作用力并输出有益转矩。

进一步地，所述的定子永磁体和转子永磁体的充磁方向是定子永磁体和转子永磁体的相对方向。

进一步地，所述定子永磁体设置在定子靠近转子方向，所述转子永磁体设置在转子靠近定子方向，定子永磁体和转子永磁体之间形成空气间隙，或者将定子永磁体或转子永磁体包裹在软磁材料或非软磁材料中。

进一步地，所述电磁铁铁心与定子永磁体或者转子永磁体之间的距离小于定子永磁体与转子永磁体之间的距离。

进一步地，所述定子和转子是软磁材料或者非软磁材料或者软磁材料和非软磁材料相结合。

进一步地，所述电磁铁铁心是软磁材料。

进一步地，所述定子永磁体和转子永磁体是永磁材料。

进一步地，所述定子或转子和电磁铁铁心是整体的软磁材料，或者定子或转子和电磁铁铁心不是整体的软磁材料。

进一步地，所述转轴设置在转子中。

本实用新型的有益效果：

1、通过在定子设置定子永磁体和在转子设置转子永磁体，定子永磁体和转子永磁体之间的相互作用力产生有益的转矩输出，解决传统永磁同步电机永磁体不贡献转矩输出的问题，提高了永磁体的利用率和能量转换效率。

2、通过将电磁铁铁心设置在定子永磁体或者转子永磁体旁边，电磁铁铁心设有电枢绕组，电枢绕组通电后电磁铁铁心产生电磁场，所述电磁场和旁边永磁体的磁场组合成混合磁场，所述混合磁场阻止定子永磁体和转子永磁体之间产生无益的相互作用力并输出有益转矩，提高了永磁体的利用率和能量转换效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例一的电机横截面结构图；

图2是本实用新型实施例二的电机横截面结构图；

图3是本实用新型实施例三的电机横截面结构图。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。

结合图1所示，实施例一所涉及的定子转子双边永磁电机，包括定子1、电磁铁铁芯2、电枢绕组3、定子永磁体4、空气间隙5、转子永磁体6、转子7和转轴8。所述转轴8、转子7、定子1按照从内到外依次设置。所述定子永磁体4设置在定子1内壁，所述电磁铁铁芯2设置在定子永磁体4旁边，电磁铁铁芯2和定子1是整体的软磁材料，电磁铁铁芯2设有电枢绕组3，转子永磁体6设置在转子7外壁，定子永磁体4和转子永磁体6之间形成空气间隙5。定子永磁体4朝向转子7方向的磁极极性相同，转子永磁体6朝向定子1方向的磁极按照N极S极交替设置。转子7是软磁材料，转轴8是非软磁材料。电磁铁铁心2与转子永磁体6之间的距离小于定子永磁体4与转子永磁体6之间的距离。

结合图1所示，实施例一的定子转子双边永磁电机定子永磁体4和转子永磁体6之间产生有效转矩输出的原理为：

1、转子7以顺时针方向运转，转子永磁体6的磁极和定子永磁体4的磁极相同时。转子永磁体6和定子永磁体4前的电磁铁铁芯2对齐前，定子永磁体4前的电磁铁铁芯2产生和转子永磁体6磁极相反的电磁场，把转子永磁体6吸引到和定子永磁体4前的电磁铁铁芯2对齐；转子永磁体6和定子永磁体4前的电磁铁铁芯2对齐时，定子永磁体4前的电磁铁铁芯2产生和转子永磁体6磁极相同的电磁场，所述电磁场和定子永磁体4的磁场组合成混合磁场，所述混合磁场的中心在定子永磁体4前的电磁铁铁芯2，所述混合磁场和转子永磁体6产生有益相互作用力推动转子7继续运转；转子永磁体6和定子永磁体4对齐时，定子永磁体4前的电磁铁铁芯2不产生电磁场，定子永磁体4和转子永磁体6产生有益相互作用力推动转子7继续运转；转子永磁体6和定子永磁体4后的电磁铁铁芯2对齐前，定子永磁体4后的电磁铁铁芯2产生和转子永磁体6磁极相反的电磁场，吸引转子永磁体6和定子永磁体4后的电磁铁铁芯2对齐；转子永磁体6和定子永磁体4后的电磁铁铁芯2对齐时，定子永磁体4后的电磁铁铁芯2产生和转子永磁体6磁极相同的电磁场，推动转子7继续运转。

2、转子7以顺时针方向运转，转子永磁体6的磁极和定子永磁体4的磁极相反时。转子永磁体6和定子永磁体4前的电磁铁铁心2对齐前，定子永磁体4前的电磁铁铁心2产生和转子永磁体6磁极相反的电磁场，把转子永磁体6吸引到和定子永磁体4前的电磁铁铁心2对齐；转子永磁体6和定子永磁体4前的电磁铁铁心2对齐时，定子永磁体4前的电磁铁铁心2产生和转子永磁体6磁极相同的电磁场，推动转子7继续运转；转子永磁体6和定子永磁体4对齐前，定子永磁体4和转子永磁体6之间产生有益的相互作用力，吸引转子永磁体6和定子永磁体4对齐；转子永磁体6和定子永磁体4对齐时，定子永磁体4后的电磁铁铁心2产生和转子永磁体6磁极相反的电磁场，所述电磁场和定子永磁体4的磁场组合成混合磁场，所述混合磁场的中心在定子永磁体4后的电磁铁铁心2，所述混合磁场和转子永磁体6产生有益相互作用力吸引转子7继续运作；转子永磁体6和定子永磁体4后的电磁铁铁心2对齐时，定子永磁体4后的电磁铁铁心2产生和转子永磁体6磁极相同的电磁场，推动转子7继续运转。

结合图2所示，实施例二所涉及的定子转子双边永磁电机，包括定子1、电磁铁铁芯2、电枢绕组3、定子永磁体4、空气间隙5、转子永磁体6、转子7和转轴8。所述转轴8、转子7、定子1按照从内到外依次设置。所述转子永磁体6设置在转子7外壁，所述电磁铁铁心2设置在转子永磁体6旁边，所述电磁铁铁心2和转子7是整体的软磁材料，所述电磁铁铁心2设有电枢绕组3。定子永磁体4设置在定子1内壁，定子1是软磁材料。定子永磁体4和转子永磁体6之间形成空气间隙5。定子永磁体4朝向转子7方向的磁极按照N极S极交替设置，转子永磁体6朝向定子1方向的磁极按照N极S极交替设置。转轴8是非软磁材料。电磁铁铁心2与定子永磁体4之间的距离小于定子永磁体4与转子永磁体6之间的距离。

结合图2所示，实施例二的定子转子双边永磁电机定子永磁体4和转子永磁体6之间产生有效转矩输出的原理为：

1、转子7以顺时针方向运转，转子永磁体6的磁极和定子永磁体4的磁极相同时。定子永磁体4和转子永磁体6前的电磁铁铁芯2对齐前，转子永磁体6前的电磁铁铁芯2产生和定子永磁体4磁极相反的电磁场，把定子永磁体4吸引到和转子永磁体6前的电磁铁铁芯2对齐；定子永磁体4和转子永磁体6前的电磁铁铁芯2对齐时，转子永磁体6前的电磁铁铁芯2产生和定子永磁体4磁极相同的电磁场，所述电磁场和转子永磁体6的磁场组合成混合磁场，所述混合磁场的中心在转子永磁体6前的电磁铁铁芯2，所述混合磁场和定子永磁体4产生有益相互作用力推动转子7继续运转；定子永磁体4和转子永磁体6对齐时，转子永磁体6前的电磁铁铁芯2不产生电磁场，定子永磁体4和转子永磁体6产生有益相互作用力推动转子7继续运转；定子永磁体4和转子永磁体6后的电磁铁铁芯2对齐前，转子永磁体6后的电磁铁铁芯2产生和定子永磁体4磁极相反的电磁场，吸引定子永磁体4和转子永磁体6后的电磁铁铁芯2对齐；定子永磁体4和转子永磁体6后的电磁铁铁芯2对齐时，转子永磁体6后的电磁铁铁芯2产生和定子永磁体4磁极相同的电磁场，推动转子7继续运转。

2、转子7以顺时针方向运转，转子永磁体6的磁极和定子永磁体4的磁极相反时。定子永磁体4和转子永磁体6前的电磁铁铁心2对齐前，转子永磁体6前的电磁铁铁心2产生和定子永磁体4磁极相反的电磁场，把定子永磁体4吸引到和转子永磁体6前的电磁铁铁心2对齐；定子永磁体4和转子永磁体6前的电磁铁铁心2对齐时，转子永磁体6前的电磁铁铁心2产生和定子永磁体4磁极相同的电磁场，推动转子7继续运转；定子永磁体4和转子永磁体6对齐前，定子永磁体4和转子永磁体6之间产生有益的相互作用力，吸引定子永磁体4和转子永磁体6对齐；定子永磁体4和转子永磁体6对齐时，转子永磁体6后的电磁铁铁心2产生和定子永磁体4磁极相反的电磁场，所述电磁场和转子永磁体6的磁场组合成混合磁场，所述混合磁场的中心在转子永磁体6后的电磁铁铁心2，所述混合磁场和定子永磁体6产生有益相互作用力吸引转子7继续运作；定子永磁体4和转子永磁体6后的电磁铁铁心2对齐时，转子永磁体6后的电磁铁铁心2产生和定子永磁体4磁极相同的电磁场，推动转子7继续运转。

结合图3所示，实施例三所涉及的定子转子双边永磁电机，包括定子1、电磁铁铁芯2、电枢绕组3、定子永磁体4、空气间隙5、转子永磁体6、转子7和转轴8。所述转轴8、转子7、定子1按照从内到外依次设置。所述定子永磁体4设置在定子1内壁，所述电磁铁铁芯2设置在定子永磁体4旁边，电磁铁铁芯2设有电枢绕组3，转子永磁体6设置在转子7外围被转子7外壁包裹，定子永磁体4和转子7外壁之间形成空气间隙5。定子永磁体4朝向转子7方向的磁极极性和转子永磁体6朝向定子1方向的磁极极性相同，。转子7是软磁材料，定子1是非软磁材料，转轴8是非软磁材料。电磁铁铁心2与转子永磁体6之间的距离小于定子永磁体4与转子永磁体6之间的距离。

结合图3所示，实施例三的定子转子双边永磁电机定子永磁体4和转子永磁体6之间产生有效转矩输出的原理为：

转子7以逆时针方向运转。转子永磁体6和电磁铁铁心2对齐前，电磁铁铁心2产生和转子永磁体6磁极相反的电磁场，把转子永磁体6吸引到和电磁铁铁心2对齐；转子永磁体6和电磁铁铁心2对齐时，电磁铁铁心2产生和转子永磁体6磁极相同的电磁场，所述电磁场和定子永磁体4的磁场组合成混合磁场，所述混合磁场和转子永磁体6产生有益相互作用力，推动转子7继续运转；转子永磁体6和定子永磁体4对齐时，电磁铁铁心2不产生电磁场，定子永磁体4和转子永磁体6产生有效相互作用力，推动转子7继续运转。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。