凸極halbach復合永磁旋轉電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電機與電器領域，具體涉及凸極halbach復合永磁旋轉電機。
【背景技術】
[0002]永磁電機已經廣泛應用于各行各業，永磁電機有多種類型。按轉子永磁體的布置方式可分為表面式(又分為表面凸出式、表面插入式)、內置式(又分為徑向式、切向式、混合式等)等轉子磁路結構，前者結構簡單，但等效電磁氣隙大，功率密度較低，不能自起動，后者功率密度較大，但漏磁也較大，需要設置專門的隔磁橋限制漏磁，結構復雜，都導致電機的功率密度低、永磁體利用率不高，電機體積大，制造和使用成本高等問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是現有永磁電機輸出功率低、體積大、成本高等工程問題，為解決上述問題，采用凸極halbach復合永磁旋轉電機新型結構。
[0004]為實現上述目的，采用以下技術方案:
[0005]凸極halbach復合永磁旋轉電機，包括轉子和與轉子對應的定子，定子和轉子之間具有氣隙，所述的轉子由凸極halbach復合陣列組成，凸極halbach復合陣列包括單層凸極halbach復合陣列和或雙層凸極halbach復合陣列，不帶軛部或帶軛部的凸極磁體陣列表面緊貼帶軛部或不帶軛部的halbach磁體陣列設置構成單層凸極halbach復合陣列，凸極磁體陣列兩側表面分別緊貼至少一組halbach磁體陣列設置，構成雙層凸極halbach復合陣列，凸極磁體陣列由導磁凸鐵和周向磁體交替貼裝而成，凸鐵兩側的周向磁體在凸鐵上形成聚磁的凸鐵極，halbach磁體陣列由法向磁體和縱向磁體交替貼裝組成，轉子與對應的定子配合構成凸極ha lbach復合永磁旋轉電機。
[0006]轉子凸極磁體陣列中的凸鐵、周向磁體的截面為矩形、梯形、三角形、“凸”字形、“工”字形、“中”字形或“十”字形，halbach磁體陣列中的法向磁體和縱向磁體的截面為矩形、梯形、三角形、“工”字形、“中”字形或“十”字形。
[0007 ] 在轉子凸極磁體陣列中的凸鐵表面開設至少一個開口槽，開口槽中設置有凸槽磁體，凸槽磁體表面極性與相應凸鐵表面極性一致。
[0008]轉子凸鐵上設置有至少一個導電體，導電體的橫向端部通過導電環或導電片連成一體。
[0009]轉子凸鐵上設置有至少一個空腔，空腔內設置有導電體，各凸鐵上的導電體橫向端部通過導電環或導電片連成一體;或者在凸鐵的表面鋪設或連接一層連接薄片，將各凸鐵彼此連接成一個整體，連接薄片為導磁薄片或導電薄片或導磁導電復合薄片或為帶槽的導磁齒槽薄片，槽內嵌導電體，導電體橫向端部通過導電環或導電片連成一體。
[0010]所述的周向磁體、法向磁體和縱向磁體為永磁體、超導磁體或者電勵磁體。
[0011 ]凸極halbach復合永磁旋轉電機轉子凸極halbach復合陣列至少有一組凸鐵或者凸鐵和軛部的兩橫向端部通過連接件連接，形成統一的凸極halbach復合陣列。
[0012]所述的兩組單層凸極halbach復合陣列構成的單邊轉子或兩組單邊定子面對面分開設置，兩者中間設置對應的雙定子或雙邊轉子，構成雙邊型單層凸極halbach復合永磁旋轉電機。
[0013]所述的雙邊型單層凸極halbach復合永磁旋轉電機外側兩單邊轉子的橫向端部連接件連接成一體，中間為定子，形成U型單層凸極halbach復合永磁旋轉電機。
[0014]轉子設置于定子外部，轉子凸極halbach復合陣列面向定子繞組，兩者保持間隙，成為外轉子型凸極halbach復合永磁旋轉電機。
[0015]轉子和定子兩者中的一個作為固定不動的定子部，另外一個作為可轉動的轉子部。
[0016]本實用新型利用halbach磁體陣列強磁區磁場很強、弱磁區磁場很弱(即漏磁很小)的特點，將凸極磁體陣列布置于halbach磁體陣列強磁區或弱磁區，與定子繞組配合形成凸極halbach永磁電機，可將凸極磁體陣列漏磁大幅降低甚至完全消除，相同體積和制造成本下，可大幅增加電機功率和出力，或相同功率下，大幅降低電機體積和制造使用成本，特別適用于大功率永磁電機工程應用場合。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型轉子凸極halbach復合陣列結構示意圖一；
[0018]圖2為本實用新型轉子凸極halbach復合陣列結構示意圖二；
[0019]圖3為本實用新型轉子凸極halbach復合陣列結構示意三；
[0020]圖4為本實用新型轉子凸極halbach復合陣列結構示意四；
[0021]圖5為本實用新型轉子凸極halbach復合陣列結構示意圖五；
[0022]圖6為轉子凸極磁體陣列結構結構示意圖六；
[0023]圖7為轉子凸極磁體陣列結構結構示意圖七；
[0024]圖8為轉子凸極磁體陣列結構結構示意圖八；
[0025]圖9為轉子凸極磁體陣列結構結構示意圖九；
[0026]圖10為轉子凸極磁體陣列結構結構示意圖十；
[0027]圖11為轉子halbach磁體陣列結構示意圖十一；
[0028]圖12為轉子halbach磁體陣列結構示意圖十二；
[0029]圖13為轉子halbach磁體陣列結構示意圖十三；
[0030]圖14為轉子halbach磁體陣列結構示意圖十四；
[0031 ]圖15為轉子halbach磁體陣列結構不意圖十五；
[0032]圖16為轉子凸極halbach復合陣列組成的旋轉電機機構示意圖十六；
[0033]圖17為凸極halbach復合陣列組成的旋轉電機機構示意圖十七；
[0034]圖18為凸極halbach復合陣列組成的旋轉電機機構示意圖十八；
[00；35]圖中，1.定子;2.轉子;3.凸鐵;4.法向磁體;5.周向磁體;6.縱向磁體；8.凸槽磁體；9.軛部;11.連接薄片；12.導電體。
【具體實施方式】
[0036]如圖1-圖14所示，圖中所示的轉子2半徑為無限大。圖1所示為本實用新型的轉子凸極halbach復合陣列結構示意圖一。圖中，所述的凸極永磁halbach復合陣列由凸極磁體陣列和halbach磁體陣列組成，凸極磁體陣列由導磁凸鐵3、周向磁體5交替貼裝組成，相鄰周向磁體5的充磁方向相對或背離，在相鄰凸鐵3上形成N、S極性交替的磁極，halbach磁體陣列由法向磁體4、縱向磁體6交替貼裝組成，相鄰法向磁體4或縱向磁體6的充磁方向相反，所述的凸極磁體陣列緊貼halbach磁體陣列強磁區表面，凸極磁體陣列中的凸鐵3、周向磁體5與halbach磁體陣列中的法向磁體4、縱向磁體6 對應。其中，縱向為凸鐵3表面切線方向或運動方向，法向為凸鐵3中心線方向或氣隙方向，橫向為垂直于縱向和法向的方向。
[0037]圖2所示為本實用新型的轉子凸極halbach復合陣列結構示意圖二，圖中，凸極磁體陣列緊貼帶有磁性或非磁性軛部9的halbach磁體陣列強磁區表面設置構成單層凸極halbach復合陣列。其余結構與圖1相同。
[0038]圖3所示為本實用新型的轉子凸極halbach復合陣列結構示意圖三，圖中，帶有磁性或非磁性軛部9的凸極磁體陣列緊貼halbach磁體陣列弱磁區表面設置構成單層凸極halbach復合陣列。其余結構與圖1相同。
[0039]圖4所示為本實用新型的