1.一种采用Halbach永磁阵列的磁场调制型双转子电机,其特征在于,从内到外依次包括内定子(1)、调制环转子(2)、中间转子(3)和外定子(4);
所述调制环转子(2)、中间转子(3)均为一端开口的圆筒状结构,调制环转子(2)与中间转子(3)封闭一端的外表面中心位置分别设置输入轴和输出轴,调制环转子(2)与中间转子(3)封闭一端的内表面中心位置设有凹槽,调制环转子(2)与中间转子(3)的开口相对,调制环转子(2)插入中间转子(3)中,所述内定子(1)位于调制环转子(2)内轴线位置,且两端分别通过滚动轴承(5)支撑在调制环转子(2)、中间转子(3)的中间凹槽内;
所述外定子(1)设置在中间转子(3)外部,且两端分别通过滚动轴承(5)安装在调制环转子(2)的输入轴、中间转子(3)的输出轴上;
所述内定子(1)上绕有内定子三相交流绕组(1-1),所述中间转子(3)内侧装有内Halbach阵列永磁体(3-1),所述中间转子(3)外侧装有外Halbach阵列永磁体(3-2),所述外定子(4)内侧绕有外定子三相交流绕组(4-1);
所述内定子(1)、调制环转子(2)、中间转子(3)组成内部磁场调制型电机;所述中间转子(3)、外定子(4)组成外部永磁同步电机。
2.如权利要求1所述的采用Halbach永磁阵列的磁场调制型双转子电机,其特征在于,所述调制环转子(2)的输入轴与内燃机输出轴相连,所述中间转子(3)的输出轴与双转子电机输出轴相连。
3.如权利要求1所述的采用Halbach永磁阵列的磁场调制型双转子电机,其特征在于,所述外Halbach阵列永磁体(3-2)和内Halbach阵列永磁体(3-1)均采用瓦片形,永磁体磁场充磁方式根据具体永磁体极对数采用每极两块,相邻两块永磁体的充磁方向的夹角90°;
或每极三块,相邻两块永磁体的充磁方向的夹角60°;
或每极四块,相邻两块永磁体的充磁方向的夹角45°。
4.如权利要求1所述的采用Halbach永磁阵列的磁场调制型双转子电机,其特征在于,所述调制环转子(2)上设有调制环(2-1),所述调制环(2-1)由N个导磁块单元组成,每导磁块单元由一个铁磁体(2-2)和一个环氧体(2-1)组成,N个导磁块单元的铁磁体(2-2)和环氧体(2-1)间隔排列。
5.如权利要求4所述的采用Halbach永磁阵列的磁场调制型双转子电机,其特征在于,所述内定子三相交流绕组(1-1)磁场极对数为P1,所述中间转子(3)内侧磁场极对数为P2,所述调制环(2-1)导磁块单元数为N,其关系满足N=P1+P2。
6.如权利要求1所述的采用Halbach永磁阵列的磁场调制型双转子电机,其特征在于,所述内定子三相交流绕组(1-1)磁场转速Ω1,所述中间转子(3)转速为Ω2,所述调制环转子(2)磁场转速为Ω3,所述内定子三相交流绕组(1-1)磁场极对数为P1,所述中间转子(3)内侧磁场极对数为P2,则
7.如权利要求1所述的采用Halbach永磁阵列的磁场调制型双转子电机,其特征在于,内定子三相交流绕组(1-1)磁场电磁转矩为T1,所述中间转子(3)磁场电磁转矩为T2,所述调制环转子(2)磁场电磁转矩为T3,所述内定子三相交流绕组(1-1)磁场极对数为P1,所述中间转子(3)内侧磁场极对数为P2,则