[實用新型]一種雙定子盤式混合勵磁電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320427328.2
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN203368271U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝立;林明耀;徐妲;林克曼
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K1/17;H02K3/28
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及混合勵磁電機(jī)領(lǐng)域，特別涉及是采用磁通切換結(jié)構(gòu)的盤式混合勵磁電機(jī)。

背景技術(shù)

盤式永磁電機(jī)具有軸向長度短，功率密度高、轉(zhuǎn)矩密度大和效率高的優(yōu)點。但是傳統(tǒng)的盤式永磁電機(jī)，由于永磁體放置在轉(zhuǎn)子上，為了克服高速運行時的離心力，需要在轉(zhuǎn)子上安裝相應(yīng)的固定裝置，引起冷卻困難，同時較高的溫升可能會導(dǎo)致永磁體發(fā)生不可逆退磁，限制電機(jī)出力，制約了電機(jī)性能的進(jìn)一步提高。

采用磁通切換結(jié)構(gòu)的盤式電機(jī)將永磁體和繞組均置于定子上，轉(zhuǎn)子上既無永磁體又無繞組，結(jié)構(gòu)簡單，易于散熱冷卻。避免了傳統(tǒng)盤式永磁電機(jī)的溫升問題，提升了電機(jī)的可靠性及動態(tài)運行性能。其永磁磁鏈和反電動勢都為正弦波。但是，盤式磁通切換型電機(jī)中僅有永磁磁勢源，由于永磁材料的固有特性，盤式磁通切換型電機(jī)運行時的氣隙磁場基本保持不變，存在氣隙磁場難以調(diào)節(jié)的問題。作為發(fā)電機(jī)運行時，其電壓調(diào)整率較大；作為電動機(jī)運行時，其調(diào)速范圍窄，限制了其在寬調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)場合的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種雙定子盤式混合勵磁電機(jī)，解決盤式磁通切換永磁電機(jī)的氣隙磁場難以調(diào)節(jié)的問題。

技術(shù)方案：一種雙定子盤式混合勵磁電機(jī)，包括同軸安裝的第一定子、轉(zhuǎn)子、第二定子，所述轉(zhuǎn)子位于所述第一定子和第二定子之間，所述轉(zhuǎn)子分別與所述第一定子和第二定子之間留有氣隙；其中：

所述第一定子和第二定子結(jié)構(gòu)相同，并且關(guān)于所述轉(zhuǎn)子對稱設(shè)置；所述第一定子和第二定子分別包括12個U形定子鐵心、12塊永磁體、12個集中電樞線圈和12個集中勵磁線圈；所述U形定子鐵心和永磁體交替放置構(gòu)成定子圓盤，永磁體沿圓周方向交替充磁，相鄰永磁體充磁方向相反，第一定子和第二定子上相對稱的兩個永磁體充磁方向相反；所述每個集中電樞線圈繞在兩個相鄰U形定子鐵心的齒上，所述12個集中電樞線圈分成三相，每四個集中電樞線圈串聯(lián)構(gòu)成一相繞組，將第一定子和第二定子上的三相電樞繞組分別順次串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成整個電機(jī)的A相、B相、C相電樞繞組；所述永磁體外側(cè)具有凹槽，所述12個集中勵磁線圈橫跨于相鄰兩塊永磁體外側(cè)的凹槽中，每個凹槽中分布有兩個線圈，所述12個集中勵磁線圈串聯(lián)構(gòu)成單相勵磁繞組；所述第一定子和第二定子的單相勵磁繞組串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成整個電機(jī)的單相電勵磁繞組；所述轉(zhuǎn)子包括設(shè)置在非導(dǎo)磁圓環(huán)上的10個齒，稱為10個轉(zhuǎn)子極。

作為本實用新型的改進(jìn)，所述永磁體外側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁橋。

作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述U形定子鐵心采用矩形齒和矩形槽結(jié)構(gòu)，所述永磁體和轉(zhuǎn)子極均采用扇形結(jié)構(gòu)。

有益效果：本實用新型所提出的一種雙定子盤式混合勵磁電機(jī)，集中了盤式永磁電機(jī)和電勵磁電機(jī)的優(yōu)點，在定子結(jié)構(gòu)中增加電勵磁繞組，通過控制勵磁繞組電流方便地調(diào)節(jié)電機(jī)的氣隙磁場。同時，本實用新型電機(jī)結(jié)構(gòu)上保留了盤式磁通切換永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單的特點，制造方便；電機(jī)的軸向尺寸較小，很適合應(yīng)用于嚴(yán)格要求薄型安裝的場合，例如電動汽車用輪轂驅(qū)動電機(jī)等；轉(zhuǎn)子上沒有永磁體和繞組，可以用于高速運行。另外，電樞繞組與勵磁繞組都采用集中繞組，端部較短，銅耗較小。

附圖說明

圖1是盤式混合勵磁電機(jī)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是盤式混合勵磁電機(jī)的增磁運行狀態(tài)的平面展開圖；

圖3是盤式混合勵磁電機(jī)的去磁運行狀態(tài)的平面展開圖；

以上的圖中有：第一定子1，轉(zhuǎn)子2，第二定子3，永磁體4，定子U形鐵芯單元5，集中電樞線圈6，集中勵磁線圈7，導(dǎo)磁橋8，?轉(zhuǎn)子極9，非導(dǎo)磁圓環(huán)10。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做更進(jìn)一步的解釋。

如圖1所示，一種雙定子盤式混合勵磁電機(jī)，包括同軸安裝的第一定子1、轉(zhuǎn)子2、第二定子3，轉(zhuǎn)子2位于所述第一定子1和第二定子3之間。轉(zhuǎn)子2與第一定子1和形成氣隙11，轉(zhuǎn)子2與第二定子3之間形成氣隙12。第一定子1、第二定子3和轉(zhuǎn)子2都為凸極結(jié)構(gòu)。