[發明專利]一種π型混合勵磁雙凸極電機

在審

• 申請號: 201810414588.3
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108808895A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 胡雅倩;金沁;屠逸翔;孫琦;裴進
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/22;H02K29/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明提出了一種π型混合勵磁雙凸極電機，包括：定子、轉子，所述定子與轉子同軸設置，定子包括6個拼接在一起的π型定子鐵芯沖片，6個π型定子鐵芯沖片之間依次間隔設置永磁體、勵磁繞組附著鐵芯，勵磁繞組附著鐵芯上繞有勵磁繞組，π型定子鐵芯沖片的凸極齒上繞有電樞繞組。本發明的π型混合勵磁雙凸極電機使得三相繞組的電磁特性平衡，有效降低電機轉矩脈動；采用電勵磁與永磁體勵磁混合勵磁方式，氣隙磁場可調節。

技術領域

本發明涉及電機領域，具體涉及一種π型混合勵磁雙凸極電機。

背景技術

雙凸極永磁電機(doubly salient permanent magnet motor,DSPM電機)最初由Rauch和Johnson提出，其以磁通變換為運行原理，但因當時永磁材料的性能比較低，造成DSPM電機的尺寸比較大，使其沒有得到重視。

隨著高性能永磁材料的進步，DSPM逐漸展現出優勢，各科研機構和學者提出了多種結構的DSPM電機，為雙凸極永磁電機的發展做了很大貢獻。英國謝菲爾德大學諸自強教授提出一種新型6/7極定子永磁型電機，引入容錯的概念，可實現相與相之間電路、磁路以及溫度的獨立。(Wu D,Shi J T,Zhu Z Q,et al.Electromagnetic Performance of NovelSynchronous Machines With Permanent Magnets in StatorYoke[J].IEEETransactions on Magnetics,2014,50(9):1-9.)華中理工大學的詹瓊華教授提出了一種單相4/6極DSPM電機，由四個定子齒、六個轉子齒和一對永磁體組成電機本體，結構簡單，可實現雙向起動。(邊敦新,詹瓊華,哈里布·法迪,郭偉.一種新型雙凸極單相永磁電動機的工作原理與參數計算[J].中國電機工程學報,2000,(10):15-19)。南京航天大學孟小利副教授提出一種新型12/8極電勵磁式雙凸極電機，定子均為凸極齒槽結構，定子裝有集中電樞繞組和勵磁繞組，轉子無繞組，空間相對的定子齒上的繞組串聯構成一相，可實現四象限運行(孟小利,嚴仰光.雙凸極無刷直流電機的靜態特性[J].中國電器工業,2003,30,2:7-9,30.)。東南大學的林明耀教授提出了一種新型12/8極DSPM電機，它集永磁無刷直流電機和SRM的主要優點于一身，加上其獨特的轉子斜槽和12/8極結構，該電機具有功率密度高、用銅量小、繞組電阻小和轉矩脈動小等優點(林明耀,程明,周鶚.新型12/8極雙凸極變速永磁電機的設計與分析[J].東南大學學報(自然科學版),2002,(06):944-948.)。

基于以上文獻可知，DSPM電機為一種定子永磁式電機，永磁體以及電樞繞組均位于定子上，轉子上既無繞組也無永磁體，僅為有凸極的鐵芯，相對于轉子永磁式電機，DSPM電機魯棒性好、功率密度高、散熱性較好，但傳統的三相DSPM電機三相繞組與相鄰永磁體的距離不等，造成電機磁路不對稱，使三相電樞繞組匝鏈的磁鏈幅值不平衡，使電機具有較高的轉矩脈動。

發明內容

本發明提出了一種π型混合勵磁雙凸極電機，解決三相繞組所有線圈與永磁體距離不均等問題。

實現本發明的技術解決方案為：一種π型混合勵磁雙凸極電機，包括：定子、轉子，所述定子與轉子同軸設置，定子包括6個拼接在一起的π型定子鐵芯沖片，6個π型定子鐵芯沖片之間依次間隔設置永磁體、勵磁繞組附著鐵芯，勵磁繞組附著鐵芯上繞有勵磁繞組，π型定子鐵芯沖片的凸極齒上繞有電樞繞組。

優選地，永磁體均采用徑向充磁，且方向一致。

優選地，電樞繞組采用集中繞組形式。

優選地，轉子上均勻分布7個凸極齒。