[發(fā)明專利]一種高轉(zhuǎn)矩密度的無刷雙機(jī)電端口永磁電機(jī)及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611137501.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN106655671B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲榮海;任翔;李大偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K16/02
• 分類號(hào): H02K16/02;H02K1/16;H02K3/16;H02K1/27
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李歡

1.一種高轉(zhuǎn)矩密度的無刷雙機(jī)電端口永磁電機(jī)，其包括環(huán)狀的定子鐵心(1)、調(diào)制轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于：

所述定子鐵心(1)內(nèi)表面開有閉口槽，槽內(nèi)放置兩套極對(duì)數(shù)不等的繞組，一套為調(diào)制繞組(2)，另一套為永磁繞組(3)；

所述調(diào)制轉(zhuǎn)子包括調(diào)制轉(zhuǎn)子鐵軛(4)，其與所述調(diào)制繞組(2)及所述永磁轉(zhuǎn)子構(gòu)成磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)結(jié)構(gòu)；

相鄰調(diào)制轉(zhuǎn)子鐵軛(4)之間設(shè)有調(diào)制轉(zhuǎn)子永磁體(5)，所述調(diào)制轉(zhuǎn)子永磁體(5)為切向勵(lì)磁結(jié)構(gòu)，其與所述永磁繞組(3)構(gòu)成永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)；

所述定子鐵心(1)、所述調(diào)制轉(zhuǎn)子和所述永磁轉(zhuǎn)子按照由外向內(nèi)或者由內(nèi)向外的順序依次設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)矩密度的無刷雙機(jī)電端口永磁電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)制繞組(2)的極對(duì)數(shù)P_A、永磁繞組(3)的極對(duì)數(shù)P_A1、調(diào)制轉(zhuǎn)子鐵軛(4)塊數(shù)P_f以及永磁轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)P_m滿足以下關(guān)系：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高轉(zhuǎn)矩密度的無刷雙機(jī)電端口永磁電機(jī)，其特征在于，所述永磁繞組與調(diào)制轉(zhuǎn)子之間相互作用產(chǎn)生穩(wěn)定的電磁轉(zhuǎn)矩T_f1、永磁繞組(3)的電流有效值I_A1、電流角ψ_A1、調(diào)制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n_f以及永磁繞組(3)的電流頻率f_A1之間滿足如下關(guān)系：

T_f1＝k₁I_A1cosψ_A1

其中，k₁為僅與電機(jī)尺寸結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高轉(zhuǎn)矩密度的無刷雙機(jī)電端口永磁電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)制轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子均受到磁場(chǎng)調(diào)制作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,分別為T_f2與T_m，滿足：

T_f2＝P_fk₂I_Acosψ_A

T_m＝P_mk₂I_Acosψ_A

其中，k₂為僅與電機(jī)尺寸結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，P_f為調(diào)制轉(zhuǎn)子鐵軛數(shù)量；

所述永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n_f、調(diào)制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n_m以及調(diào)制繞組(2)的通電頻率f_A滿足：

P_fn_f-P_mn_m＝60f_A

調(diào)節(jié)兩套繞組內(nèi)電流頻率f_A、有效值I_A1及電流角ψ_A1控制兩機(jī)械端口轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高轉(zhuǎn)矩密度的無刷雙機(jī)電端口永磁電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)制繞組(2)與永磁繞組(3)之間不存在耦合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高轉(zhuǎn)矩密度的無刷雙機(jī)電端口永磁電機(jī)，其特征在于，所述永磁轉(zhuǎn)子永磁體(7)為表貼式或內(nèi)置式。

7.一種混合動(dòng)力汽車，其特征在于，包括權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的高轉(zhuǎn)矩密度的無刷雙機(jī)電端口永磁電機(jī)。