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(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CN107959365A(43)申请公布日2018.04.24(21)申请号201711175070.0(22)申请日2017.11.22(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号(72)发明人谢颖华邦杰黑亮声张晓明(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人岳昕(51)Int.Cl.H02K1/27(2006.01)H02K1/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称磁通可调型磁齿轮复合电机(57)摘要磁通可调型磁齿轮复合电机,涉及混合励磁复合电机领域。解决了混合励磁电机输出转矩小问题。本发明的杯型转子作为调磁环,来调节其与内定子、以及与外定子间的磁场;外定子包括外定子铁芯、外定子永磁体和外定子直流励磁绕组;外定子铁芯的内侧壁的周向均匀设有外定子齿;外定子齿上缠绕有外定子直流励磁绕组,且外定子直流励磁绕组用于通入直流励磁脉冲;外定子永磁体设置在相邻的两个外定子齿之间,且与其相邻的两个外定子齿间存在间隙;外定子永磁体径向充磁。本发明主要应用在电动汽车上。CN107959365ACN107959365A权利要求书1/1页1.磁通可调型磁齿轮复合电机,包括内定子(1)、外定子(2)和杯型转子(3),三者同轴设置,并位于机壳(4)内,杯型转子(3)位于内定子(1)和外定子(2)之间;内定子(1)固定在机壳(4)前端盖的延伸基座(5)上,内定子(1)上缠绕有内定子电枢绕组(1-1);内定子(1)和杯型转子(3)间、杯型转子(3)与外定子(2)间均存在气隙;杯型转子(3)固定在主轴(6)上,且主轴(6)贯穿于机壳(4)的前后端盖、及杯型转子(3)的底端,并与机壳(4)的前后端盖转动连接,与杯型转子(3)的底端固定连接;杯型转子(3)作为调磁环,来调节其与内定子(1)、以及与外定子(2)间的磁场;外定子(2)固定在机壳(4)上;其特征在于,外定子(2)包括外定子铁芯(2-1)、外定子永磁体(2-2)和外定子直流励磁绕组(2-3);外定子铁芯(2-1)的内侧壁的周向均匀设有外定子齿(2-1-1);外定子齿(2-1-1)上缠绕有外定子直流励磁绕组(2-3),且外定子直流励磁绕组(2-3)用于通入直流励磁脉冲;外定子永磁体(2-2)设置在相邻的两个外定子齿(2-1-1)之间,且与其相邻的两个外定子齿(2-1-1)间存在间隙;外定子永磁体(2-2)径向充磁。2.根据权利要求1所述的磁通可调型磁齿轮复合电机,其特征在于,杯型转子(3)的侧壁由导磁块(3-1)和非导磁块(3-2)相间排列构成。3.根据权利要求2所述的磁通可调型磁齿轮复合电机,其特征在于,所述外定子齿(2-1-1)的个数与外定子永磁体(2-2)的个数相同均为N,N为整数;内定子(1)通电运行时,产生的旋转磁场的极对数为P1,P1为整数;外定子(2)上的外定子永磁体(2-2)形成的磁场的极对数为P2,P2为整数;满足条件:P2=|mP1+kN|,其中,m=1,3,5,…,+∞;k=0,±1,±2,…,±∞。4.根据权利要求1所述的磁通可调型磁齿轮复合电机,其特征在于,所述外定子铁芯(2-1)及其上的外定子齿(2-1-1)一体成型,且均为硅钢片。5.根据权利要求1至4之一所述的磁通可调型磁齿轮复合电机,其特征在于,外定子齿(2-1-1)上的磁力线方向和外定子永磁体(2-2)上的磁力线方向相反。2CN107959365A说明书1/4页磁通可调型磁齿轮复合电机技术领域[0001]本发明涉及混合励磁复合电机领域。背景技术[0002]随着稀土永磁材料性能的不断提高,以高效率、高功率密度为显著特征的永磁电机得以快速发展,在航空、航天、舰船、汽车、机床等很多工业领域获得广泛应用,不仅显著地加快了我国实现工业现代化的步伐,而且有效地促进了我国节能减排战略目标的实现。[0003]传统永磁电机的气隙磁场很难调节,这导致电动运行时,恒功率区较窄,调速范围有限;发电运行时,电压调节和故障灭磁困难。当需要弱磁时,通常施加持续的d轴弱磁电流来削弱气隙磁场,此时永磁体易发生不可逆退磁,极大地限制了永磁电机在电动汽车、高速电机和飞轮储能等领域的应用。为此,如何实现永磁电机的气隙磁场调节成为近年来电机领域的一个研究热点。[0004]比较可行的方案是采用混合励磁技术,它是在永磁电机的基础上引入电励磁,通过调节电励磁电流的大小和方向来实现电机气隙磁通的调节,具有调磁方便、效率高等优点。混合励磁电机的主要特点是永磁体产生的磁场和电励磁绕组产生的磁场共同影响电机的气隙磁场并且利用励磁电流可调的优势对气隙磁密大小进行灵活的调节。混合励磁电机同时克服了永磁电机磁场调节困难以及