[發明專利]一種新型永磁同步電機

在審

• 申請號: 201911335001.0
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111030410A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 鐘灝松
• 申請（專利權）人: 鐘灝松
• 主分類號: H02K21/02
• 分類號: H02K21/02;H02K21/14;H02K5/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 孫浩

本發明公開了一種新型永磁同步電機，包括中心轉軸；內圈永磁裝置，用于產生磁場；外圈永磁裝置，用于產生磁場；定子裝置，用于產生電磁場，外殼，包括殼體部和磁通調節部；磁通調節裝置，包括螺旋定位件、磁通調節撥片和用于將所述磁通調節撥片的軸向位移轉化為所述螺旋定位件的周向轉動的中間連接件，所述磁通調節撥片可沿所述中心轉軸的軸心軸向移動。所述螺旋定位件帶動所述外圈永磁裝置轉動。本發明采用一種新型的轉子結構和控制技術來調節轉子的有效磁場強度，擴大了永磁同步電動機的轉矩和轉速范圍。

技術領域

本發明涉及機械領域，特別涉及一種新型永磁同步電機。

背景技術

隨著清潔能源電動汽車的發展，永磁同步電動機和無刷直流電動機以其高效率、高功率密度、重量輕等優點越來越受到人們的重視。永磁同步電機的可用轉速范圍遠低于同功率極數的異步電機，但是，異步電機存在功率密度低，效率低的缺點，難以滿足高性能電動汽車的要求。目前，國內外對永磁同步電動機磁鏈控制的研究主要集中在磁阻控制、附加勵磁繞組控制、轉子加裝運動機械元件等方面。然而，上述方案存在一些不足之處，如電機效率不斷提高，轉子結構不平衡而產生振動和噪聲。研究表明，圓錐轉子永磁同步電動機雖然提供了調節磁鏈的方案，但不適用于高效率無變速箱外轉子直接驅動電動機。此外，該研究所提出的定子線圈和鐵芯難以機械化制造，只能實現高速磁通的降低，而不能提高整個轉速范圍的效率。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種新型永磁同步電機，通過改變磁場的夾角改變磁通量的方式，從而達到改變永磁同步電動機的轉矩和轉速。本發明采用一種新型的轉子結構來調節有效磁場強度，擴大了永磁同步電動機的轉矩和轉速范圍。

本發明提出一種具有上述功能的新型永磁同步電機。包括：中心轉軸；內圈永磁裝置，用于產生磁場，所述內圈永磁裝置套設在所述中心轉軸上；外圈永磁裝置，用于產生磁場，所述外圈永磁裝置套設在所述內圈永磁裝置上；定子裝置，用于產生電磁場，所述定子裝置套設在所述外圈永磁裝置上；外殼，包括殼體部和磁通調節部，所述殼體部設置有用于放置所述定子裝置的內腔；磁通調節裝置，包括用于帶動所述外圈永磁裝置轉動的螺旋定位件、用于調節磁通的磁通調節撥片和用于將所述磁通調節撥片的軸向位移轉化為所述螺旋定位件的周向轉動的中間連接件，所述螺旋定位件的一端與所述外圈永磁裝置連接，所述螺旋定位件上設置有斜槽，所述磁通調節撥片和所述中間連接件套在所述中心轉軸上并位于所述磁通調節部，所述中間連接件的一端與所述磁通調節撥片連接，另一端設置有凸塊，所述凸塊放置在所述斜槽上，所述磁通調節撥片可沿所述中心轉軸的軸心軸向移動，所述磁通調節撥片設置一個通孔，所述通孔中設置有套在所述中心轉軸上的軸承。

根據本發明實施例的新型永磁同步電機，至少具有如下技術效果:當所述磁通調節撥片沿中心轉軸的軸心軸向移動時，會帶動所述中間連接件軸向移動，所述中間連接件上的所述凸塊在軸向移動過程中，會施加壓力給到所述斜槽的內壁，從而推動所述螺旋定位件轉動，所述螺旋定位件帶動所述外圈永磁裝置轉動，從而改變所述內圈永磁裝置與所述外圈永磁裝置之間的夾角。本發明采用一種新型的轉子結構和控制方式來調節轉子的有效磁場強度，擴大了永磁同步電動機的轉矩和轉速范圍。

根據本發明實施例的新型永磁同步電機，所述內圈永磁裝置包括內圈永磁體和用于固定所述內圈永磁體的內圈硅鋼片，所述內圈永磁體安裝在所述內圈硅鋼片內。所述內圈永磁體的個數可根據實際生產環境靈活調整，所述內圈硅鋼片主要用于固定所述內圈永磁體和導磁。

根據本發明實施例的新型永磁同步電機，所述所述外圈永磁裝置包括外圈永磁體和用于固定所述外圈永磁體的外圈硅鋼片，所述外圈永磁體安裝在所述外圈硅鋼片內。所述外圈永磁體的個數可根據實際生產環境靈活調整，所述外圈硅鋼片主要用于固定所述外圈永磁體和導磁。