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(12)發(fā)明專利(72)發(fā)明人葛樂飛李洋洋趙勇宋受俊有限公司61291HO2K49/10(2006.01)HO2K16/02(2006.01)HO2K1/2798(2022.01)一種應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪本發(fā)明提供了一種應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸高速和低速永磁轉(zhuǎn)子以及T型調(diào)制環(huán)。調(diào)制環(huán)包括周向交替布置并粘接的多個T型調(diào)磁極片和T周向上嵌入相鄰轉(zhuǎn)子軛鐵之間的N極和S極永磁本發(fā)明可使高低速永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)周端部漏磁進(jìn)入T型調(diào)制環(huán)內(nèi)而與對應(yīng)轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的磁通交鏈,減少兩側(cè)轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)周端部漏21.一種應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其特征在于:包括高速永磁轉(zhuǎn)子、低速永磁轉(zhuǎn)子和作為定子的T型調(diào)制環(huán);所述T型調(diào)制環(huán)包括周向上交替布置并依次粘接的多個T型調(diào)磁極片和多個T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片,所述T型調(diào)制環(huán)的T型調(diào)磁極片和T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片各自包括第一桿和從所述第一桿的中部垂直延伸的第二桿,所述T型調(diào)制環(huán)的所有第一桿沿軸向平行延伸而形成環(huán)狀,且所述T型調(diào)制環(huán)的所有第二桿從對應(yīng)的第一桿徑向向外延伸;所述高速永磁轉(zhuǎn)子和所述低速永磁轉(zhuǎn)子分別用于安裝在高速轉(zhuǎn)軸和低速轉(zhuǎn)軸上,所述高速永磁轉(zhuǎn)子包括由多個轉(zhuǎn)子軛鐵構(gòu)成的高速轉(zhuǎn)子鐵芯、以及在周向上嵌入相鄰轉(zhuǎn)子軛鐵之間的多個N極永磁體和S極永磁體,所述低速永磁轉(zhuǎn)子包括由多個轉(zhuǎn)子軛鐵構(gòu)成的低速轉(zhuǎn)子鐵芯、以及在周向上嵌入相鄰轉(zhuǎn)子軛鐵之間的多個N極永磁體和S極永磁體,所述高速永磁轉(zhuǎn)子和所述低速永磁轉(zhuǎn)子均以N極永磁體、轉(zhuǎn)子軛鐵、S極永磁體、轉(zhuǎn)子軛鐵這一布局順序所述高速永磁轉(zhuǎn)子和所述低速永磁轉(zhuǎn)子分別在所述T型調(diào)制環(huán)的第二桿的兩側(cè)同軸套設(shè)在所述T型調(diào)制環(huán)的第一桿形成的環(huán)上,并且與第一桿形成有徑向氣隙且與第二桿形成有軸向氣隙,由此形成與軸向和徑向均成角度的斜向上及斜向下的磁通,所述高速永磁轉(zhuǎn)子和所述低速永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)周端部漏磁能夠進(jìn)入所述T型調(diào)制環(huán)內(nèi),從而通過所述T型調(diào)制環(huán)調(diào)制磁通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其特征在于:所述高速永磁轉(zhuǎn)子中永磁體的極對數(shù)P、所述低速永磁轉(zhuǎn)子中永磁體的極對數(shù)P?、所述T型調(diào)制環(huán)的調(diào)磁極片數(shù)N滿足關(guān)系:P?+P?=N。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其特征在于:所述T型調(diào)制環(huán)包括25個T型調(diào)磁極片和25個T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片;所述高速永磁轉(zhuǎn)子包括12個轉(zhuǎn)子軛鐵、6個N極永磁體和6個S極永磁體;所述低速永磁轉(zhuǎn)子包括38個轉(zhuǎn)子軛4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其特征在于:所述高速永磁轉(zhuǎn)子中的N極永磁體和S極永磁體采用周向充磁,且充磁方向相反;所述低速永磁轉(zhuǎn)子中的N極永磁體和S極永磁體采用周向充磁,且充磁方向相反。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其特征6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其特征在于:所述徑向氣隙和所述軸向氣隙均為2mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其特征在于:所述T型調(diào)制環(huán)的T型調(diào)磁極片由硅鋼片疊制而成。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其特征在于:所述T型調(diào)制環(huán)的T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片由環(huán)氧樹脂制成。3一種應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,更具體地涉及一種應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪。背景技術(shù)[0002]電機(jī)搭配的減速器傳統(tǒng)上采用機(jī)械齒輪進(jìn)行動力傳遞,但機(jī)械齒輪傳動存在機(jī)械應(yīng)用。為此,磁力齒輪傳動作為一種無接觸式傳動技術(shù)被開發(fā),其通過永磁體間的磁場耦合在汽車、風(fēng)力發(fā)電以及航空航天等行業(yè)得到廣泛運(yùn)用。[0003]隨著第三代稀土永磁材料釹-鐵-硼(Nd-Fe-B)的快速發(fā)展,其最大磁能積(BH)max已突破350kJ/m3,且與釤鈷合金不同,NdFeB不用昂貴和稀缺的金屬鈷,而且釹在稀土中含量比釤豐富5~10倍,因而原料豐富且成本低,為磁力齒輪的高效設(shè)計與性能提升奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。[0004]受限于磁場調(diào)制機(jī)制與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),現(xiàn)有軸向磁力齒輪的轉(zhuǎn)矩密度仍存在提升空間。目前,針對轉(zhuǎn)矩密度優(yōu)化的技術(shù)路徑主要集中于對傳統(tǒng)調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。M.C.Tsai等人在IEEETransactionsonMagnetics發(fā)表的期刊論文“3-DPrinting-BasedDeofAxialFluxMagneticGearforHighTorqueDensity(基于3D打印的高扭矩密度軸向磁力齒輪設(shè)計)”中提出的磁力齒輪采用L型鐵磁極片作為調(diào)制環(huán),通過抑制永磁體端部漏磁提升了磁力齒輪的轉(zhuǎn)矩密度,然而該結(jié)構(gòu)只能耦合高速或低速轉(zhuǎn)子單側(cè)漏磁。另一種改善性能方式是在磁力齒輪中使用Z型調(diào)制環(huán),如張邦京等人在上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報發(fā)表的文獻(xiàn)“Z型極靴聚磁式磁齒輪設(shè)計與仿真分析”中提出的Z型極靴聚磁式磁力齒輪,其定子中的Z型極靴增加了轉(zhuǎn)子與定子之間的耦合面積,減少了轉(zhuǎn)子上的磁通泄漏,但其高低速轉(zhuǎn)子不是同軸旋轉(zhuǎn)的,導(dǎo)致軸向磁通耦合較弱,且Z型調(diào)制環(huán)加工復(fù)雜度高、體積較大,難以實(shí)現(xiàn)緊湊化布局。發(fā)明內(nèi)容[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中采用L型/Z型調(diào)制環(huán)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪無法同時滿足多目標(biāo)優(yōu)化的不足,即無法同時兼顧雙轉(zhuǎn)子漏磁回收、高軸向磁通耦合效率、結(jié)構(gòu)緊湊及易于加工的多個特點(diǎn),本發(fā)明提供了一種應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,其采用兼具雙轉(zhuǎn)子漏磁回收、高軸向磁通耦合效率、結(jié)構(gòu)緊湊且易于加工的新型調(diào)制環(huán)拓?fù)?,突破了現(xiàn)有軸向磁力齒輪的技術(shù)局限。[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的技術(shù)解決方案是:[0007]提供了一種應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,包括高速永磁轉(zhuǎn)子、低速永磁轉(zhuǎn)子和作為定子的T型調(diào)制環(huán);[0008]T型調(diào)制環(huán)包括周向上交替布置并依次粘接的多個T型調(diào)磁極片和多個T型非導(dǎo)磁4復(fù)合材料極片,T型調(diào)制環(huán)的T型調(diào)磁極片和T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片各自包括第一桿和從第一桿的中部垂直延伸的第二桿,T型調(diào)制環(huán)的所有第一桿沿軸向平行延伸而形成環(huán)狀,且T型調(diào)制環(huán)的所有第二桿從對應(yīng)的第一桿徑向向外延伸;[0009]高速永磁轉(zhuǎn)子和低速永磁轉(zhuǎn)子分別用于安裝在高速轉(zhuǎn)軸和低速轉(zhuǎn)軸上,高速永磁轉(zhuǎn)子包括由多個轉(zhuǎn)子軛鐵構(gòu)成的高速轉(zhuǎn)子鐵芯、以及在周向上嵌入相鄰轉(zhuǎn)子軛鐵之間的多個N極永磁體和S極永磁體,低速永磁轉(zhuǎn)子包括由多個轉(zhuǎn)子軛鐵構(gòu)成的低速轉(zhuǎn)子鐵芯、以及在周向上嵌入相鄰轉(zhuǎn)子軛鐵之間的多個N極永磁體和S極永磁體,高速永磁轉(zhuǎn)子和低速永磁[0010]高速永磁轉(zhuǎn)子和低速永磁轉(zhuǎn)子分別在T型調(diào)制環(huán)的第二桿的兩側(cè)同軸套設(shè)在T型調(diào)制環(huán)的第一桿形成的環(huán)上,并且與第一桿形成有徑向氣隙且與第二桿形成有軸向氣隙,由此形成與軸向和徑向均成角度的斜向上及斜向下的磁通,所述高速永磁轉(zhuǎn)子和所述低速永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)周端部漏磁能夠進(jìn)入所述T型調(diào)制環(huán)內(nèi),從而通過所述T型調(diào)制環(huán)調(diào)[0011]進(jìn)一步地,高速永磁轉(zhuǎn)子中永磁體的極對數(shù)P、低速永磁轉(zhuǎn)子中永磁體的極對數(shù)[0012]進(jìn)一步地,T型調(diào)制環(huán)包括25個T型調(diào)磁極片和25個T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片;高速永磁轉(zhuǎn)子包括12個轉(zhuǎn)子軛鐵、6個N極永磁體和6個S極永磁體;低速永磁轉(zhuǎn)子包括38個轉(zhuǎn)子[0013]進(jìn)一步地,高速永磁轉(zhuǎn)子中的N極永磁體和S極永磁體采用周向充磁,且充磁方向相反;低速永磁轉(zhuǎn)子中的N極永磁體和S極永磁體采用周向充磁,且充磁方向相反。[0016]進(jìn)一步地,T型調(diào)制環(huán)的T型調(diào)磁極片由硅鋼片疊制而成。[0017]進(jìn)一步地,T型調(diào)制環(huán)的T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片由環(huán)氧樹脂制成。[0019]1、本發(fā)明提出的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,通過采用T型調(diào)制環(huán)作為定子,高速轉(zhuǎn)子和低速轉(zhuǎn)子在兩側(cè)套設(shè)在調(diào)制環(huán)上,使得高速轉(zhuǎn)子軛鐵和低速轉(zhuǎn)子軛鐵的內(nèi)周端部的漏磁均能夠進(jìn)入T型調(diào)制環(huán)內(nèi)部而與低速轉(zhuǎn)子永磁體或高速轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的磁通進(jìn)行交鏈,由此減少了T型調(diào)制環(huán)兩側(cè)轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)周端部漏磁,也就是有更多的磁通會經(jīng)過氣隙到達(dá)轉(zhuǎn)子極,同時,高速轉(zhuǎn)子和低速轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn),軸向磁通耦合效率高,因此本發(fā)明增大了氣隙磁密,提高了齒輪輸出轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩密度。[0020]2、本發(fā)明提出的T型調(diào)制環(huán)由多個T型調(diào)磁極片和T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片粘接而成,易于加工,且高低速轉(zhuǎn)子套設(shè)在調(diào)制環(huán)兩側(cè),結(jié)構(gòu)緊湊,有助于實(shí)現(xiàn)磁力齒輪及電機(jī)的緊湊化布局。附圖說明[0021]通過以下參照附圖的描述,本發(fā)明的上述和/或其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解,附圖并非按比例繪制,并且一些特征被放大或縮小以顯示特定部件的細(xì)節(jié),在附圖5[0022]圖1是本發(fā)明的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪的爆炸圖;[0023]圖2是本發(fā)明中T型調(diào)制環(huán)的立體圖;[0024]圖3是本發(fā)明中高速永磁轉(zhuǎn)子的立體圖;[0025]圖4是本發(fā)明中低速永磁轉(zhuǎn)子的立體圖;[0026]圖5是本發(fā)明的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪的剖面圖;[0027]圖6是本發(fā)明在實(shí)例中軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪的靜態(tài)矩角特性;[0028]圖7是本發(fā)明在實(shí)例中軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪的動態(tài)轉(zhuǎn)矩特性;[0029]圖8是本發(fā)明在實(shí)例中高速轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙磁密圖;[0030]圖9是本發(fā)明在實(shí)例中高速轉(zhuǎn)子與定子之間的諧波次數(shù)圖;[0031]圖10是本發(fā)明在實(shí)例中低速轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙磁密圖;[0032]圖11是本發(fā)明在實(shí)例中低速轉(zhuǎn)子與定子之間的諧波次數(shù)圖;[0033]圖12是本發(fā)明采用T型調(diào)制環(huán)的磁力齒輪的磁通;[0034]圖13是現(xiàn)有采用傳統(tǒng)調(diào)制環(huán)的磁力齒輪的磁通。[0035]圖中:1-高速永磁轉(zhuǎn)子,11-高速轉(zhuǎn)子N極永磁體,12-高速轉(zhuǎn)子鐵芯,121-高速轉(zhuǎn)子軛鐵,13-高速轉(zhuǎn)子S極永磁體;2-T型調(diào)制環(huán),21-第一桿,22-第二桿;3-低速永磁轉(zhuǎn)子,31-低速轉(zhuǎn)子N極永磁體,32-低速轉(zhuǎn)子鐵芯,33-低速轉(zhuǎn)子S極永磁體;4-徑向氣隙;5-軸向氣隙。具體實(shí)施方式[0036]下面將參照附圖借助于本發(fā)明的示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)指出的是,以下對本發(fā)明的詳細(xì)描述僅是出于說明的目的,而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制。[0037]本發(fā)明提供了一種應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪,用于在電機(jī)的減速器中進(jìn)行動力傳遞,采用T型結(jié)構(gòu)的新型調(diào)制環(huán)可提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩密度,且同時兼具結(jié)構(gòu)緊湊、易于加工的優(yōu)點(diǎn)。[0038]首先總體參照圖1,本發(fā)明提供的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪包括高速永磁轉(zhuǎn)子1、低速永磁轉(zhuǎn)子3和作為定子的T型調(diào)制環(huán)2。高速永磁轉(zhuǎn)子1和低速永磁轉(zhuǎn)子3分別用于安裝在高速轉(zhuǎn)軸和低速轉(zhuǎn)軸上,以實(shí)現(xiàn)減速器的減速,高低速轉(zhuǎn)子與對應(yīng)轉(zhuǎn)軸的連接為已知成熟技術(shù)。[0039]結(jié)合圖2,T型調(diào)制環(huán)2包括周向上交替布置并依次粘接的多個T型調(diào)磁極片和多個T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片,圖中僅示出了T型調(diào)磁極片,并未示出T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片,其結(jié)構(gòu)與T型調(diào)磁極片相同。T型調(diào)制環(huán)2的T型調(diào)磁極片可由硅鋼片疊制而成,T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片用作T型調(diào)磁極片的固定件,可由環(huán)氧樹脂制成,但也可選用其他非導(dǎo)磁復(fù)合材料來制成。[0040]T型調(diào)磁極片在結(jié)構(gòu)上包括第一桿21和從第一桿21的中部垂直延伸的第二桿22,所有T型調(diào)磁極片的第一桿21沿軸向平行延伸而形成一個環(huán)形形狀,特別地,所有第一桿21的兩個軸向端面是對齊的。所有T型調(diào)磁極片的第二桿22從對應(yīng)的第一桿21中部沿徑向垂直向外延伸,特別地,全部第二桿22位于同一平面內(nèi),換言之,相應(yīng)第二桿22從所有第一桿21中部的同一軸向位置處延伸;T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片結(jié)構(gòu)與T型調(diào)磁極片結(jié)構(gòu)相同,所有T型調(diào)磁極片與T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片在周向上交替布置并依次粘接,形成截面為T型的調(diào)制環(huán),采用這種模塊化調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計,降低轉(zhuǎn)動慣量,減小風(fēng)6[0041]結(jié)合圖3,高速永磁轉(zhuǎn)子1包括高速轉(zhuǎn)子鐵芯12、多個高速轉(zhuǎn)子N極永磁體11和多個高速轉(zhuǎn)子S極永磁體13;高速轉(zhuǎn)子鐵芯12由多個高速轉(zhuǎn)子軛鐵121構(gòu)成,高速轉(zhuǎn)子N極永磁體11和高速轉(zhuǎn)子S極永磁體13在周向上嵌入相鄰的高速轉(zhuǎn)子軛鐵121之間,形成高速轉(zhuǎn)子N極永磁體11、高速轉(zhuǎn)子軛鐵121、高速轉(zhuǎn)子S極永磁體13、高速轉(zhuǎn)子軛鐵121的布局順序,如圖5所示。[0042]結(jié)合圖4,低速永磁轉(zhuǎn)子3包括低速轉(zhuǎn)子鐵芯32、多個低速轉(zhuǎn)子N極永磁體31和多個低速轉(zhuǎn)子S極永磁體33;低速轉(zhuǎn)子鐵芯32由多個低速轉(zhuǎn)子軛鐵構(gòu)成,低速轉(zhuǎn)子N極永磁體31和低速轉(zhuǎn)子S極永磁體33在周向上嵌入相鄰的低速轉(zhuǎn)子軛鐵之間,形成低速轉(zhuǎn)子N極永磁體31、低速轉(zhuǎn)子軛鐵、低速轉(zhuǎn)子S極永磁體33、低速轉(zhuǎn)子體均可采用釹鐵硼永磁體。[0043]結(jié)合圖5,高速永磁轉(zhuǎn)子1和低速永磁轉(zhuǎn)子3分別在T型調(diào)制環(huán)2的第二桿22的兩側(cè)同軸套設(shè)在T型調(diào)制環(huán)2的第一桿21形成的環(huán)上,并且高速永磁轉(zhuǎn)子1和低速永磁轉(zhuǎn)子3分別與第一桿21形成有徑向氣隙4且與第二桿22形成有軸向氣隙5,由此形成與軸向和徑向均成角度的斜向上及斜向下的磁通,T型調(diào)制環(huán)2用于調(diào)制磁通。具體地,軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪的T型調(diào)制環(huán)的第一桿在第二桿兩側(cè)的部分分別將高速轉(zhuǎn)子軛鐵和低速轉(zhuǎn)子軛鐵的內(nèi)周端部包圍,使得高速轉(zhuǎn)子軛鐵或低速轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)周端部漏磁進(jìn)入T型調(diào)制環(huán)內(nèi)部,進(jìn)而與對應(yīng)的低速轉(zhuǎn)子或高速轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的磁通進(jìn)行交鏈,從而減少了轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)周端部的漏[0044]本發(fā)明中,高速永磁轉(zhuǎn)子1中的N極永磁體和S極永磁體采用周向充磁,且充磁方向相反,具體而言,高速永磁轉(zhuǎn)子1的N極永磁體和S極永磁體在柱坐標(biāo)系下分別沿順時針方向和逆時針方向進(jìn)行充磁;此外,低速永磁轉(zhuǎn)子3中的N極永磁體和S極永磁體也采用周向充磁,且充磁方向相反,具體而言,低速永磁轉(zhuǎn)子3的N極永磁體和S極永磁體在柱坐標(biāo)系下分別沿順時針方向和逆時針方向進(jìn)行充磁。[0045]根據(jù)本發(fā)明,高速永磁轉(zhuǎn)子1中永磁體的極對數(shù)P、低速永磁轉(zhuǎn)子3中永磁體的極包括25個T型調(diào)磁極片和25個T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片;高速永磁轉(zhuǎn)子1包括12個高速轉(zhuǎn)子軛鐵、6個N極永磁體和6個S極永磁體;低速永磁轉(zhuǎn)子3包括38個低速轉(zhuǎn)子軛鐵、19個N極永磁體和19個S極永磁體。[0046]在本發(fā)明的實(shí)施例中,徑向氣隙4和軸向氣隙5可為1-3mm。優(yōu)選地,徑向氣隙4和[0047]參照圖5,利用上述結(jié)構(gòu),通過磁力齒輪的兩條磁路為:高速轉(zhuǎn)子N極永磁體-高速轉(zhuǎn)子軛鐵-氣隙-T型調(diào)制環(huán)-氣隙-低速轉(zhuǎn)子軛鐵-低速轉(zhuǎn)子S極永磁體-低速轉(zhuǎn)子軛鐵-氣隙-T型調(diào)制環(huán)-氣隙-高速轉(zhuǎn)子軛鐵-高速轉(zhuǎn)子N極永磁體;高速轉(zhuǎn)子S極永磁體-高速轉(zhuǎn)子軛鐵-氣隙-T型調(diào)制環(huán)-氣隙-低速轉(zhuǎn)子軛鐵-低速轉(zhuǎn)子N極永磁體-低速轉(zhuǎn)子軛鐵-氣隙-T型調(diào)制環(huán)-氣隙-高速轉(zhuǎn)子軛鐵-高速轉(zhuǎn)子S極永磁體。通過高速轉(zhuǎn)子軛鐵的磁通沿著氣隙、T型調(diào)制環(huán)、氣隙,到達(dá)低速轉(zhuǎn)子軛鐵,與相鄰的左右兩個極性相反的永磁體產(chǎn)生的磁通交鏈,從而帶動低速轉(zhuǎn)子。應(yīng)理解的是,此處在磁路中提及的氣隙包括徑向氣隙和軸向氣隙兩者。[0048]因此,本發(fā)明通過采用T型調(diào)制環(huán)作為定子,高速轉(zhuǎn)子和低速轉(zhuǎn)子在兩側(cè)套設(shè)在調(diào)7制環(huán)上,使得高速轉(zhuǎn)子軛鐵和低速轉(zhuǎn)子軛鐵的內(nèi)周端部的漏磁均能夠進(jìn)入T型調(diào)制環(huán)內(nèi)部而與低速轉(zhuǎn)子永磁體或高速轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的磁通進(jìn)行交鏈,由此減少了T型調(diào)制環(huán)兩側(cè)轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)周端部漏磁,也就是有更多的磁通會經(jīng)過氣隙到達(dá)轉(zhuǎn)子極;同時,高速轉(zhuǎn)子和低速轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn),軸向磁通耦合效率高,因此本發(fā)明增大了氣隙磁密,提高了齒輪輸出轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩密度。此外,本發(fā)明的T型調(diào)制環(huán)由多個T型調(diào)磁極片和T型非導(dǎo)磁復(fù)合材料極片粘接而成,易于加工,且高低速轉(zhuǎn)子套設(shè)在調(diào)制環(huán)兩側(cè),結(jié)構(gòu)緊湊,有助于實(shí)現(xiàn)磁力齒輪及電機(jī)的緊湊化布局。由此,本發(fā)明的采用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)優(yōu)化,突破了現(xiàn)有軸向磁力齒輪的技術(shù)局限。[0049]接下來結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明提供的應(yīng)用T型調(diào)制環(huán)結(jié)構(gòu)的軸向磁場調(diào)制式磁力齒輪進(jìn)行進(jìn)一步說明。[0050]在該實(shí)例中,T型調(diào)制環(huán)包括25個T型硅鋼片調(diào)磁極片和25個T型環(huán)氧樹脂極片,高速永磁轉(zhuǎn)子包括12個高速轉(zhuǎn)子軛鐵、6個N極永磁體和6個S極永磁體,低速永磁轉(zhuǎn)子包括38[0051]參照圖6,保持磁力齒輪的一個轉(zhuǎn)子固定不動,然后以極小的角度逐步旋轉(zhuǎn)另一個性呈現(xiàn)周期變化,符合6對極結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。[0052]參照圖7,磁力齒輪進(jìn)行負(fù)載運(yùn)動,得到磁力齒輪動態(tài)轉(zhuǎn)矩特性,可見齒輪動態(tài)轉(zhuǎn)矩特性穩(wěn)定,且可通過LSR的平均轉(zhuǎn)矩與HSR的平均轉(zhuǎn)矩的比值計算出傳動比為3.22,其近似等于理論傳動比3.17(低速永磁轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)19除以高速永磁轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)6),仿真結(jié)果與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)吻合。[0053]參照圖8和圖9,在高速轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙中,6次主諧波由高速轉(zhuǎn)子中永磁體產(chǎn)生,其中永磁體極對數(shù)為6,與諧波次數(shù)相等,經(jīng)過T型調(diào)制環(huán)調(diào)制后得到19次諧波,該數(shù)與低速轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)相等,因此低速轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁通與高速轉(zhuǎn)子經(jīng)T型調(diào)制環(huán)調(diào)制后[0054]參照圖10和圖11,在低速轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙中,19次主諧波由低速轉(zhuǎn)子中永磁體產(chǎn)生,其中永磁體極對數(shù)為19,與諧波次數(shù)相等,經(jīng)過T型調(diào)制環(huán)調(diào)制后得到6次諧波,該數(shù)與高速轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)相等,因此高速轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁通與低速轉(zhuǎn)子經(jīng)T型調(diào)制環(huán)調(diào)制后的6次諧波耦合,從而進(jìn)行旋轉(zhuǎn),可見圖6至圖11的仿真結(jié)果驗(yàn)證了本發(fā)
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