[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)子回路雙端勵(lì)磁型混合勵(lì)磁電機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410019464.7
• 申請(qǐng)日: 2014-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103780039A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧銀行;朱姝姝;劉闖;湯杰;干興業(yè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K21/14
• 分類號(hào): H02K21/14;H02K1/27;H02K21/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁電機(jī)，特別涉及一種轉(zhuǎn)子回路雙端勵(lì)磁型混合勵(lì)磁電機(jī)，屬于同步電機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著永磁材料性能的提高和價(jià)格的下降，永磁材料在電機(jī)中的使用日益廣泛。永磁電機(jī)具有功率密度高，體積小，重量輕，效率高，無(wú)刷化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。世界各國(guó)均投入了大量的人力、物力，出現(xiàn)了很多新型結(jié)構(gòu)的永磁電機(jī)。永磁電機(jī)的主極氣隙磁場(chǎng)無(wú)法調(diào)節(jié)或難度較大，但是永磁電機(jī)在用于發(fā)電機(jī)時(shí)，負(fù)載引起電樞電流變化或者轉(zhuǎn)速發(fā)生變化會(huì)使得發(fā)電機(jī)的端電壓隨之變化，為保證正常工作需要調(diào)節(jié)磁場(chǎng)；用于電動(dòng)機(jī)時(shí)，在一些應(yīng)用場(chǎng)合，要求寬范圍調(diào)速，在高速段采用恒功率方式進(jìn)行調(diào)速，此時(shí)需要減弱磁場(chǎng)。

在此背景下，出現(xiàn)了一種在永磁電機(jī)中引入電勵(lì)磁的新型電機(jī)即混合勵(lì)磁電機(jī)，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可使混合勵(lì)磁電機(jī)，既有永磁電機(jī)的效率高、轉(zhuǎn)矩/質(zhì)量比大，又有電勵(lì)磁電機(jī)調(diào)磁方便的優(yōu)點(diǎn)。

混合勵(lì)磁電機(jī)，特別是無(wú)刷勵(lì)磁型混合勵(lì)磁同步電機(jī)一般存在徑向磁路和軸向磁路，其中代表性的有英國(guó)學(xué)者E.Spooer提出的轉(zhuǎn)子磁極分割型混合勵(lì)磁同步電機(jī)，該電機(jī)的電勵(lì)磁磁路經(jīng)過(guò)定子機(jī)殼，軸向磁路長(zhǎng)；另一種是轉(zhuǎn)子磁分路混合勵(lì)磁同步電機(jī)，軸向磁路經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子的N極磁軛延伸體、S極磁軛延伸體和導(dǎo)磁橋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向磁路短，磁場(chǎng)調(diào)節(jié)容易，但屬于單端勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在軸向上分布不均勻，易造成局部飽和，此外，為保證勵(lì)磁繞組的放置空間，則需要延長(zhǎng)其中一端的軸向部分，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，造成轉(zhuǎn)子重量在軸向上分布不均衡。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述背景技術(shù)的不足，提出了一種轉(zhuǎn)子回路雙端勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的混合勵(lì)磁同步電機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種轉(zhuǎn)子回路雙端勵(lì)磁型混合勵(lì)磁電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子軸向兩端設(shè)置有兩套勵(lì)磁裝置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述勵(lì)磁電機(jī)還包括固定部，所述固定部在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為靜止?fàn)顟B(tài)；

所述其中一套勵(lì)磁裝置包括設(shè)置在N極磁軛外邊緣的導(dǎo)磁體N極靴、設(shè)置在S極磁軛的內(nèi)邊緣的導(dǎo)磁體S極導(dǎo)磁環(huán)，所述N極靴和S極導(dǎo)磁環(huán)之間設(shè)置有導(dǎo)磁橋L，在導(dǎo)磁橋L內(nèi)設(shè)置有勵(lì)磁繞組L；

所述其中另一套勵(lì)磁裝置包括設(shè)置在S極磁軛外緣導(dǎo)磁的導(dǎo)磁體S極靴、設(shè)置在N極磁軛的內(nèi)邊緣導(dǎo)磁的的導(dǎo)磁體N極導(dǎo)磁環(huán)，所述S極靴和N極導(dǎo)磁環(huán)之間設(shè)置有導(dǎo)磁橋R，在導(dǎo)磁橋R內(nèi)設(shè)置有勵(lì)磁繞組R；

所述導(dǎo)磁橋R和導(dǎo)磁橋L和固定部固定連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述N極靴為N極磁軛的外邊緣延伸體，所述S極靴為S極磁軛的外邊緣延伸體。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述S極導(dǎo)磁環(huán)為固定在S極磁軛內(nèi)邊緣的空心圓柱體，所述N極導(dǎo)磁環(huán)為固定在N極磁軛內(nèi)邊緣的空心圓柱體。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，在所述空心導(dǎo)磁橋L內(nèi)開(kāi)有環(huán)形槽，所述勵(lì)磁繞組L放置在在環(huán)形槽A中；

在所述柱形導(dǎo)磁橋R上開(kāi)有一環(huán)形槽，所述勵(lì)磁繞組R放置在在環(huán)形槽B中。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述導(dǎo)磁橋L和導(dǎo)磁橋R均為圓環(huán)形。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述S極導(dǎo)磁環(huán)和N極導(dǎo)磁環(huán)均為空心圓柱形。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述固定部包括機(jī)殼、端蓋L和端蓋R，所述定子固定在機(jī)殼內(nèi)壁上，所述導(dǎo)磁橋L固定在端蓋L上，所述導(dǎo)磁橋R固定在端蓋R上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，定子包括固定在機(jī)殼內(nèi)壁上的圓環(huán)形電樞鐵心以及分布于所述電樞鐵心圓周方向上的電樞繞組。

有益效果

（1）軸向結(jié)構(gòu)對(duì)稱，軸向上轉(zhuǎn)子重量分布均衡，左右兩端軸承受力一致；導(dǎo)磁橋位于軸向端，裝配方便。

（2）軸向兩端各存在一套勵(lì)磁繞組，當(dāng)一端勵(lì)磁裝置不正常時(shí)，另一側(cè)勵(lì)磁繞組仍可正常工作，具有容錯(cuò)性，另外雙端電勵(lì)磁使得轉(zhuǎn)子鐵磁材料利用充分。

（3）轉(zhuǎn)子上永磁體切向磁化，在零勵(lì)磁時(shí)氣隙中具有永磁磁場(chǎng)，為起動(dòng)提供方便，易于起/發(fā)一體化。

（4）與旋轉(zhuǎn)整流器式無(wú)刷勵(lì)磁同步電機(jī)相比，省去了旋轉(zhuǎn)整流器部分，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是（轉(zhuǎn)子回路雙端勵(lì)磁型）混合勵(lì)磁電機(jī)對(duì)稱中心位置處的縱貫切面示意圖。

圖2是（轉(zhuǎn)子回路雙端勵(lì)磁型）混合勵(lì)磁電機(jī)對(duì)稱中心位置處的橫貫切面示意圖。

圖3是圖2中A-A的截面圖。

圖4是轉(zhuǎn)子和勵(lì)磁裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是圖1中10在6一側(cè)的磁通路徑圖?。

圖6是圖1中10在14一側(cè)的磁通路徑圖。