[發(fā)明專利]單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610163451.2
• 申請(qǐng)日: 2006-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN101197510A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱正風(fēng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州揚(yáng)名機(jī)電有限公司;朱正風(fēng)
• 主分類號(hào): H02K1/17
• 分類號(hào): H02K1/17;H02K15/03;H02K37/02;H02K37/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于機(jī)電領(lǐng)域，特別涉及一種偏磁式磁阻電機(jī)的改進(jìn)，尤其是一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案。

背景技術(shù)：

磁阻電機(jī)與普通電機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同，也包括有定子、轉(zhuǎn)子和支承殼體，而區(qū)別在于磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子通常是不帶磁的，利用安裝在定子磁極上的激勵(lì)繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)凸極轉(zhuǎn)子產(chǎn)生吸力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。

偏磁式磁阻電機(jī)在定子上下功夫，把驅(qū)動(dòng)電流中的直流成份從中剝離，單獨(dú)采用永磁或勵(lì)磁方法替代，稱作橫向偏磁，有效地降低了視在驅(qū)動(dòng)功率，降低了驅(qū)動(dòng)電路成本并使之與其它電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相兼容，給磁阻電機(jī)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了一個(gè)有利條件。但該種電機(jī)的單位體積力矩比磁鋼裝在轉(zhuǎn)子上的永磁電機(jī)較小。

齒槽偏磁式磁阻電機(jī)，在磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子或定子齒槽中嵌入反向偏磁永磁體，稱作縱向偏磁，能達(dá)到消除磁阻電機(jī)漏磁的目的，大大提高磁阻電機(jī)的各項(xiàng)性能及單位體積力矩。該種電機(jī)在比功率、比力矩方面與常規(guī)永磁電機(jī)相比已毫不遜色，但工藝性還是不夠滿意。

近幾年獲得大批應(yīng)用的普通永磁電機(jī)，其永磁體的表面粘貼技術(shù)已相當(dāng)成熟，其永磁材料的價(jià)格不斷下降，性能大幅提高，但永磁體粘在轉(zhuǎn)子表面，不采用費(fèi)用高昂的特殊加固措施就無法在高速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合使用。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明是結(jié)合偏磁電機(jī)、齒槽偏磁電機(jī)磁路設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，采用永磁電機(jī)磁鋼粘貼工藝技術(shù)，目的是發(fā)明一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案。該發(fā)明由于磁鋼粘貼在定子上，工藝較簡(jiǎn)單；轉(zhuǎn)子保留磁阻電機(jī)凸極結(jié)構(gòu)，牢固可靠，適合各種速度運(yùn)行。

本實(shí)用發(fā)明方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案，由定子、轉(zhuǎn)子、磁鋼、軸、軸承、支承殼體構(gòu)成，其特征是：轉(zhuǎn)子保留普通磁阻電機(jī)常用的凸極結(jié)構(gòu)；定子鐵芯沿氣隙表面圓周方向依次粘貼滿永磁體，永磁體充磁極性方向垂直于氣隙表面，相鄰永磁體的間隙小于其間距的百分之三十，至少部分永磁體的間隙后邊的鐵芯內(nèi)，緊接著設(shè)置有容線槽，每?jī)蓚€(gè)線槽間形成一個(gè)定子磁極。

一般磁阻電機(jī)定子齒槽寬度高達(dá)齒距的60％以上，稱為凸極結(jié)構(gòu)，加上轉(zhuǎn)子也采用凸極，合起來叫雙凸極電機(jī)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明用永磁體作為定子極齒，取其槽寬小于齒距的30％，相當(dāng)于在原來每個(gè)齒槽的位置上都加了一新齒，形成隱極定子；只有轉(zhuǎn)子還保留凸極，電機(jī)因此稱為單凸極結(jié)構(gòu)。采用單凸極結(jié)構(gòu)比通常的雙凸極結(jié)構(gòu)，能成倍提高電機(jī)的力矩密度，成倍降低力矩脈動(dòng)，但也可能使漏磁也數(shù)倍增加；本發(fā)明的磁鋼在定子氣隙面的這種布列方式，利用永磁體本身既能產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)又幾乎不導(dǎo)磁的特性，才消除了漏磁，使其力矩不會(huì)被可能更大倍數(shù)增加的漏磁所削弱。

所述的一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案，其特征是：至少有一對(duì)充磁極性相反的永磁體粘貼在定子鐵芯的每一個(gè)磁極上，相鄰磁極間有線槽，整個(gè)氣隙表面每相鄰兩片永磁體充磁極性方向都相反，每個(gè)磁極上相鄰兩片永磁體間隙相同。

所述的一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案，其特征是：其定子鐵芯，至少有一對(duì)充磁極性相反的永磁體組粘貼在定子鐵芯的每一個(gè)磁極上，組內(nèi)永磁體排列間距相同，相鄰磁極間有線槽，整個(gè)氣隙表面隔槽相鄰的兩組永磁體充磁極性方向相反，每個(gè)磁極上相鄰兩組永磁體間隙相同。

這種設(shè)計(jì)有利于采用多片小矩型磁鋼來替代一片大的瓦形磁鋼，能簡(jiǎn)化永磁體切割工藝，提高永磁材料利用率，降低成本。

所述的一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案，其特征是：至少一片永磁體沾貼在定子鐵芯的每一個(gè)磁極上，每一磁極上的永磁體數(shù)相等，同一磁極上充磁極性方向相同，相鄰磁極間有線槽，隔槽相鄰兩磁極上的永磁體充磁極性方向相反。

上述每個(gè)磁極擺放至少一對(duì)永磁體的方案與每個(gè)磁極擺放至少一片永磁體的方案相比，前者較適合于設(shè)計(jì)集中式繞組，后者線槽多，更適合設(shè)計(jì)分布式繞組，使電機(jī)設(shè)計(jì)更加靈活、方便。

所述的一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案，其特征是定子鐵芯每個(gè)磁極上永磁體同一極性，相鄰永磁體間密布排列。這也是用多片小磁鋼替代一片大磁鋼的典型做法。

所述的一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案，其特征是轉(zhuǎn)子齒數(shù)、定子永磁體對(duì)數(shù)之差，等于定子磁鋼對(duì)數(shù)除以相數(shù)所得之商的一半。

所述的一種單凸極永磁貼片偏磁電機(jī)方案，其特征是轉(zhuǎn)子齒數(shù)、定子鐵芯磁極對(duì)數(shù)之差，等于定子每相的磁極對(duì)數(shù)。

從以上描述可以看出：在轉(zhuǎn)子齒數(shù)不變的條件下，本發(fā)明由于定子有效齒數(shù)的成倍增加，電機(jī)的低速力矩脈動(dòng)也大幅減小。