[發(fā)明專利]一種混合勵磁磁極結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110458748.2
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102420511A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 何嘉穎
• 主分類號: H02K19/12
• 分類號: H02K19/12;H02K1/27;H02K1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種應用于電機的磁極結構，尤其涉及一種混合勵磁磁極結構，屬于電氣驅(qū)動設備領域。

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背景技術

由于變磁阻電機的轉(zhuǎn)子上沒有永磁體或者繞組，結構簡單，堅固可靠，且容錯運行能力強，調(diào)速簡單，適宜高速運行，在變速驅(qū)動應用領域有巨大的發(fā)展與應用潛力。

通常，變磁阻電機為雙凸極的結構，定子和轉(zhuǎn)子上均布有一定數(shù)量按一定規(guī)律布置的凸極，轉(zhuǎn)子上無繞組或永磁體，定子的凸極上纏繞有線圈；轉(zhuǎn)子總是從電感最小的位置轉(zhuǎn)向電感最大的位置，通過相電流之間的切換，達致連續(xù)轉(zhuǎn)動做功。

然而，在相電流切換時，由于相感應磁通的作用，產(chǎn)生了負扭矩，造成降低了電機的扭矩密度，也使得電機難以滿負荷對外做功。

為了改進上述問題，一般要設置額外的電路供給額外電流，以減小相電流關斷后的電流下降時間，或者提前導通下一相，以彌補相電流關斷后的感應電流或者感應磁通產(chǎn)生的負扭矩的損失。

以上兩種方案中或者降低了電機扭矩密度，或者降低了效率，同時也增加了控制系統(tǒng)的復雜程度以及成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種混合勵磁磁極結構，以減小相電流切換過程中的負扭矩，提高電機效率以及扭矩密度和減小輸出扭矩波動；同時改善電機的使用壽命。

為解決技術背景中所述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種混合勵磁磁極結構，包括鐵心磁極、線圈繞組以及永磁體，其中，永磁體內(nèi)置于鐵心的磁極中，永磁體的充磁方向為沿線圈繞組的中心線center?line，永磁體與鐵心的磁極極面A之間的距離L大于零，線圈繞組纏繞于內(nèi)置有永磁體的鐵心磁極上，；

當線圈繞組未通電時，永磁體磁通在鐵心磁極內(nèi)閉合；當通電時，電勵磁磁通和永磁體磁通形成混合勵磁磁通對外做功；當斷電時，由于永磁體的作用，線圈繞組中的電流將在更短時間內(nèi)下降到零，從而，采用該混合勵磁磁極結構的變磁阻電機，定子電流可以在定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極接近共線的時刻關閉，獲得更大的平均扭矩輸出，更高的扭矩密度。

其中，所述的鐵心磁極由電機用導磁材料制成的沖片疊壓而成。

其中，所述的鐵心磁極由導磁材料制成。

其中，永磁體的充磁方向為沿繞組的中心線center?line。

其中，永磁體靠近鐵心磁極極面A的一端與鐵心磁極極面A之間的距離L大于零。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）永磁體內(nèi)置于定子段鐵心內(nèi)，在相電流切換之間，負扭矩更小；

（2）永磁體安裝簡單；

（3）由于永磁體磁通與電勵磁磁通并聯(lián)，不易退磁，壽命長；

（4）在同等條件下，由于永磁體磁通的存在，所需相電流更小；

附圖說明

圖1是一般的變磁阻電機定子磁極結構

圖2是本發(fā)明的一種混合勵磁磁極結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的第二具體實施例分段永磁體的一種混合勵磁磁極結構示意圖；

圖4是本發(fā)明的第三具體實施例分段永磁體的一種混合勵磁磁極結構示意圖；

圖5是應用本發(fā)明的一個實例—四相8/6極變磁阻電機結構示意圖。

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具體實施方式

以下結合具體實施例，進一步說明本發(fā)明的目的及其應用。

參考圖1，為通常的變磁阻電機定子磁極結構示意圖。

參考圖2，為本發(fā)明的第一具體實施例混合勵磁磁極結構示意圖；

包括鐵心磁極（5）、線圈繞組（2）、永磁體（3），永磁體（3）內(nèi)置于磁極（5）中，永磁體（3）靠近鐵心磁極（5）極面A的一端與鐵心磁極（5）極面之間的距離為L，其中L大于零，永磁體的充磁方向為沿線圈或者鐵心磁極中心線center?line，當線圈繞組未通電時，永磁體磁通在鐵心磁極內(nèi)閉合，當線圈繞組通電時，電勵磁磁通與永磁體磁通形成混合磁通，對外輸出做功，當關斷線圈繞組中的電流，由于永磁體的作用，將降低該電流趨于零的時間，從而增大電流關斷角，提高電機扭矩密度。

參考圖3，為本發(fā)明的第二具體實施例分段永磁體的一種混合勵磁磁極結構示意圖；

永磁體由三段永磁體（3-1、3-2、3-3）組成，每段永磁體充磁方向都為沿著鐵心的磁極中心線center?line，永磁體之間的接觸面與鐵心的磁極中心線center?line垂直，以降低永磁體內(nèi)渦流損耗；其他與第一具體實施例相同，此處不再贅述。