[發(fā)明專利]磁場增強型永磁開關磁鏈電機

無效

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• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101552526A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 沈建新;王燦飛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K1/17
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發(fā)明涉及永磁開關磁鏈電機。

背景技術

電機是現代工業(yè)系統中的主要驅動部件，性能優(yōu)異的電機對整個驅動系統至關重要。近年來，隨著電力電子技術、永磁材料和微機控制技術的發(fā)展，永磁無刷直流電機得到迅速發(fā)展，永磁無刷直流電機具有高效、高功率密度的特點，隨著高性能永磁材料的問世，大大提高了永磁無刷直流電機的功率密度和性能。

開關磁阻電機因為結構簡單、可靠性好等特點，得到越來越廣泛的應用。在開關磁阻電機的定子齒中間放置永磁體得到的永磁開關磁鏈電機，結合了開關磁阻電機和永磁電機的特點，既有開關磁阻電機結構簡單可靠性好等特點，同時兼具永磁電機功率密度高等特點。傳統永磁開關磁鏈電機包括轉子，定子，三相電樞繞組和機殼，轉子由齒槽式鐵心疊片構成，固定在機殼內的定子包括依次排列的“U”形鐵心和第一永磁體，第一永磁體沿圓周切向充磁，N極、S極交替排列，電樞齒由第一永磁體和緊貼在第一永磁體兩側的“U”形鐵心邊構成，三相電樞繞組為集中繞組，繞在電樞齒上，機殼必須采用不導磁材料。在永磁開關磁鏈電機中，轉子僅由鐵心疊片構成，結構簡單可靠；永磁體和電樞繞組都置于定子上，非常易于散熱冷卻。但是，傳統永磁開關磁鏈電機存在比較嚴重的徑向端部漏磁。漏磁一方面造成永磁體利用率不高，另一方面也導致了電磁干擾與電磁兼容問題，同時還限制了電機機殼必須采用不導磁材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為克服傳統永磁開關磁鏈電機的端部漏磁問題，提出一種磁場增強型永磁開關磁鏈電機，以提高電磁干擾和電磁兼容能力，提高永磁體的利用率和電機效率。

本發(fā)明的磁場增強型永磁開關磁鏈電機，包括轉子，定子，三相電樞繞組和機殼，轉子由齒槽式鐵心疊片構成，固定在機殼內的定子包括依次排列的“U”形鐵心和第一永磁體，第一永磁體沿圓周切向充磁，N極、S極交替排列，電樞齒由第一永磁體和緊貼在第一永磁體兩側的“U”形鐵心邊構成，三相電樞繞組為集中繞組，繞在電樞齒上，其特征是機殼為導磁材料，在機殼和定子之間置有第二永磁體，第二永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，與“U”形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同。

上述的轉子和“U”形鐵心可由硅鋼片疊制而成。所說的機殼由鋼板卷成或者由硅鋼片疊制而成。

本發(fā)明中的第一永磁體為平行充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。第二永磁體為平行充磁或者徑向充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。

本發(fā)明中的“U”形鐵心的開口可以為全開口或半開口。

本發(fā)明的磁場增強型永磁開關磁鏈電機可以是旋轉電機，也可以是直線電機。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的磁場增強型永磁開關磁鏈電機結構簡單，采用第二永磁體增強了永磁磁場，可有效增加電樞繞組匝鏈的永磁磁鏈的變化量，增大反電勢，從而得到更高的功率密度輸出。由于機殼采用導磁材料，因此能夠完全避免不導磁機殼存在的外沿漏磁，提高電機抗電磁干擾和電磁兼容能力，提高永磁體利用率。

附圖說明

圖1是一種磁場增強型永磁開關磁鏈電機的結構示意圖，圖中箭頭方向為永磁體充磁方向；

圖2是另一種磁場增強型永磁開關磁鏈電機的結構示意圖，圖中箭頭方向為永磁體充磁方向。

具體實施方式

圖1所示是旋轉式磁場增強型永磁開關磁鏈電機，包括轉子1，定子2，三相電樞繞組3和機殼4，轉子由齒槽式鐵心疊片構成，固定在機殼內的定子包括依次排列的“U”形鐵心2.1和第一永磁體2.2，第一永磁體沿圓周切向充磁，N極、S極交替排列，電樞齒由第一永磁體2.2和緊貼在第一永磁體兩側的“U”形鐵心邊構成，圖例中，轉子有10個齒，定子有12個電樞齒，三相電樞繞組3為集中繞組，繞在電樞齒上，在機殼和定子之間置有第二永磁體2.3，第二永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，與“U”形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同，機殼4為導磁材料。

圖2所示是直線式磁場增強型永磁開關磁鏈電機，圖示實例中，動子2(相當于旋轉式電機中的定子2)為12極，在動子長度內定子1(相當于旋轉式電機中的轉子1)為10極。動子有12個繞有三相電樞繞組的電樞齒，每個電樞齒中間夾一塊永磁體，相鄰永磁體N極、S極交替排列，共12塊永磁體；每個“U”形鐵心外沿再放置一塊永磁體，共12塊。每一“U”形鐵心兩側的第一永磁體和外沿的第二永磁體，與該“U”形鐵心接觸面的極性相同。

圖2所示是直線式磁場增強型永磁開關磁鏈電機，圖示實例中，動子2(相當于旋轉式電機中的定子2)為12極，在動子長度內定子1(相當于旋轉式電機中的轉子1)為10極。動子包括依次排列的“U”形鐵心2.1和第一永磁體2.2，第一永磁體N極、S極交替排列，電樞齒由第一永磁體2.2和緊貼在第一永磁體兩側的“U”形鐵心邊構成，三相電樞繞組3為集中繞組，繞在電樞齒上，在機殼4和動子之間置有第二永磁體2.3，第二永磁體N極、S極交替排列，與“U”形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同。