混合励磁多相磁阻电机及发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110545021A(43)申请公布日2019.12.06(21)申请号201910919051.7(22)申请日2019.09.26(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人寇宝泉赵元胜张浩泉(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人董玉娇(51)Int.Cl.H02K21/38(2006.01)H02K21/04(2006.01)权利要求书5页说明书15页附图6页(54)发明名称混合励磁多相磁阻电机及发电系统(57)摘要混合励磁多相磁阻电机及发电系统，属于电机领域。本发明解决了现有的混合励磁磁阻电机磁场调节范围窄的问题。通过采用电流与永磁体共同励磁的混合励磁电磁结构，既实现了气隙磁场可调，又降低了励磁损耗；励磁绕组和电枢绕组均在定子上，转子上没有电刷和滑环，系统的可靠性高，维护方便，并通过改变励磁绕组和电枢绕组的缠绕方式及永磁分布方式对电机结构进行变化。本发明适用于飞机、舰船、机车电源以及风能、太阳能、海洋波浪能等新能源发电、飞轮储能、电动车驱动等领域。CN110545021ACN110545021A权利要求书1/5页1.混合励磁多相磁阻电机，包括定子(1)和转子(2)，二者同轴、且存在气隙，转子(2)位于定子(1)内；其特征在于，转子(2)由转子铁心构成，在转子铁心的气隙侧沿轴向开槽，形成的齿、槽沿圆周方向依次交替排列；定子(1)由定子铁心(1-1)、m相对称的电枢绕组(1-2)、励磁绕组和永磁体(1-4)构成；其中，m为电机的相数；定子铁心(1-1)为圆筒形结构，在其气隙侧沿轴向开槽，形成的齿、槽沿圆周方向依次交替排列；定子铁心(1-1)的气隙侧共形成4Pmk个齿，且4Pmk个齿由2Pmk个长齿(1-1-1)和2Pmk个短齿(1-1-2)构成，长齿(1-1-1)和短齿(1-1-2)交替分布；其中，P为电机的极对数，k为正整数；每个长齿(1-1-1)的齿根处都绕有一个励磁线圈(1-3)，相邻的mk个长齿(1-1-1)上的励磁线圈(1-3)的绕向相同，且该相邻的mk个长齿(1-1-1)上的励磁线圈(1-3)依次首尾串联在一起，构成1个励磁线圈组，相邻的两个励磁线圈组中励磁线圈(1-3)的绕向相反，所有的励磁线圈组串联在一起构成励磁绕组，其中，励磁线圈组的个数为2P；长齿(1-1-1)与短齿(1-1-2)之间的槽内嵌有永磁体(1-4)，永磁体(1-4)切向充磁，每个长齿(1-1-1)左、右两侧的永磁体(1-4)的充磁方向相反；每个励磁线圈组所绕长齿(1-1-1)两侧槽口处永磁体(1-4)的充磁方式相同；相邻两个励磁线圈组所绕长齿(1-1-1)两侧槽口处永磁体(1-4)的充磁方式相反；m相对称的电枢绕组(1-2)嵌放在所有相邻的两个长齿(1-1-1)之间的槽内。2.混合励磁多相磁阻电机，包括定子(1)和转子(2)，二者同轴、且存在气隙，转子(2)位于定子(1)内；其特征在于，转子(2)由转子铁心构成，在转子铁心的气隙侧沿轴向开槽，形成的齿、槽沿圆周方向依次交替排列；定子(1)由定子铁心(1-1)、m相对称的电枢绕组(1-2)、励磁绕组和永磁体(1-4)构成；其中，m为电机的相数；定子铁心(1-1)为圆筒形结构，在其气隙侧沿轴向开槽，形成的齿、槽沿圆周方向依次交替排列；定子铁心(1-1)的气隙侧共形成2Pmk个齿，每个齿上都绕有一个励磁线圈(1-3)，每相邻的mk个齿上励磁线圈(1-3)的绕向相同，且该相邻的mk个齿上的励磁线圈(1-3)依次首尾串联在一起，构成一个励磁线圈组，相邻两个励磁线圈组中励磁线圈(1-3)的绕向相反，所有的励磁线圈组串联在一起构成励磁绕组，其中，励磁线圈组的个数为2P，P为电机定子磁场的极对数，k为正整数；m相对称的电枢绕组(1-2)嵌放在定子铁心(1-1)气隙侧所形成的槽内；每个齿的气隙面上沿轴向开有j个浅槽，每个浅槽中粘固一块永磁体(1-4)，永磁体(1-4)径向充磁或平行充磁，j为正整数；每一个齿上粘固的j块永磁体(1-4)充磁方向相同；每1个励磁线圈组所绕的mk个齿上永磁体(1-4)的充磁方向相同，相邻两个励磁线圈组所绕齿上永磁体(1-4)的充磁方向相反。3.混合励磁多相磁阻电机，包括定子(1)和转子(2)，二者同轴、且存在气隙，转子(2)位2CN110545021A权利要求书2/5页于定子(1)内；其特征在于，转子(2)由转子铁心构成，在转子铁心的气隙侧沿轴向开槽，形成的齿、槽沿圆周方向依次交替排列；定子(1)由定子铁心(1-1)、m相对称的电枢绕组(1-2)、励磁绕组和永磁体(1-4)构成；其中，m为电机的相数；定子铁心(1-1)为圆筒形结构