混合励磁型复合磁通切换永磁电机.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CN105811696A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610267296.2H02K1/24(2006.01)(22)申请日2016.04.27(71)申请人大连名阳实业有限公司地址116314辽宁省大连市瓦房店市复州城新城街3段3号申请人东南大学(72)发明人花为周令康曹平(74)专利代理机构大连科技专利代理有限责任公司21119代理人宋春昕(51)Int.Cl.H02K16/00(2006.01)H02K1/14(2006.01)H02K1/18(2006.01)H02K3/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称混合励磁型复合磁通切换永磁电机(57)摘要混合励磁型复合磁通切换永磁电机，包括内转子、内定子、隔磁槽、导磁桥、外定子和外转子，定子部分采用了集中电枢绕组，永磁体嵌套于定子齿上，转子部分为凸极，既无永磁体也无绕组，内外定子间集中励磁绕组安放在隔磁槽中，隔磁槽通过导磁桥相连接，结构非常坚固对称。在结构上保留了永磁磁通切换电机紧凑、简单、鲁棒性好、适于高速运行的优势；在性能上保留了永磁式电机转矩出力大、功率密度高、效率高的优势；增加的一套电励磁绕组即可隔磁又可调磁；电机中的电枢和励磁两套绕组都采用集中绕组，端部较短；与已有的混合励磁电机相比结构简单，励磁绕组不会占用电枢绕组的槽面积，反而会双向调节电机磁场。CN105811696ACN105811696A权利要求书1/1页1.混合励磁型复合磁通切换永磁电机，其特征在于：包括内转子（3-1）、内定子（3-3）、隔磁槽（2-2）、导磁桥（2-1）、外定子（1-3）和外转子（1-1），外定子（1-3）位于外转子（1-1）的内部，组成外转子结构，外转子（1-1）和外定子（1-3）均为凸极结构，每个外定子齿上嵌套外电机永磁体（1-2），外定子齿上设有外电机三相集中电枢绕组（1-4）；内转子（3-1）位于内定子（3-3）的内部，组成内转子结构，内转子（3-1）和内定子（3-3）都为凸极结构，每个内定子齿上嵌套内电机永磁体（3-2），内定子齿上设有内电机三相集中电枢绕组（3-4）；导磁桥（2-1）和隔磁槽（2-2）间隔分布在外定子（1-3）和内定子（3-3）之间，隔磁槽（2-2）内设有励磁线圈（2-3）；每套定子含有内外两个定子，每套定子齿下的两块永磁体极性相反，相邻定子齿下的磁钢极性分布交错；隔磁槽（2-2）中每个励磁线圈（2-3）与相邻励磁线圈（2-3）反相串联，组成单相励磁绕组。2.根据权利要求1所述的混合励磁型复合磁通切换永磁电机，其特征在于：所述导磁桥（2-1）由硅钢片叠压而成，其厚度为定子轭部厚度的1/3。3.根据权利要求1所述的混合励磁型复合磁通切换永磁电机，其特征在于：所述外电机三相集中电枢绕组（1-4）、内电机三相集中电枢绕组（3-4）和励磁线圈（2-3）均为集中绕组。4.根据权利要求1所述的混合励磁型复合磁通切换永磁电机，其特征在于：所述内转子（3-1）和外转子（1-1）为直槽或斜槽转子。5.根据权利要求1所述的混合励磁型复合磁通切换永磁电机，其特征在于：所述外定子（1-3）和内定子（3-3）均为导磁铁心和永磁体拼装而成，铁心部分由导磁铁心组成。2CN105811696A说明书1/4页混合励磁型复合磁通切换永磁电机技术领域[0001]本发明涉及电机制造的技术领域，尤其涉及一种能够实现混合励磁功能的电机。背景技术[0002]随着能源危机的不断加剧，采用永磁励磁取代电励磁以节省能源消耗已成为全世界的共识，同时由于我国是世界上稀土资源最丰富的国家，开发研究和推广应用新型结构的稀土永磁电机，具有重要的理论意义和实用价值。特别是目前广泛研究的混合动力汽车，要求其中的电机驱动系统体积小、重量轻、效率高、可靠性强，免维护、转矩出力大、调速范围宽。然而，由于永磁电机自身存在气隙磁场无法调节的瓶颈，限制了其在混合动力汽车中的应用。[0003]绝大多数的永磁电机空载永磁磁链都大于直轴电感与额定电流的乘积，永磁电机在恒转矩区的最大转矩和恒功率区的最高运行转速之间是一对无法调和的矛盾：一方面，增大永磁磁链固然可以提高电机的最大转矩输出能力，同时会限制电机的高速运行（由于不断增大的空载反电动势）；另一方面，当逆变器的电流限额和电机的直轴电感固定时，减小永磁磁链有利于提高电机的恒功率运行范围但会限制转矩出力。因此，上述永磁电机的缺点成了限制其应用推广的瓶颈。而目前出现的以转子永磁型电机为原型的混合励磁电机大部分都将直流励磁绕组放置定子。为了给电励磁磁通提供一条不论是径向还是轴向与永磁磁通并行的路径，所提出的电机结构都非常复杂，不论从制造工艺还是成品化大规模生产而