[發明專利]一種軸向磁場混合勵磁無刷電機

在審

• 申請號: 202011124313.X
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112311179A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 鄧秋玲;向全所;龍夏;楊國靈;廖宇琦
• 申請（專利權）人: 湖南工程學院
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K1/27;H02K1/12;H02K1/18
• 代理公司: 湖南喬熹知識產權代理事務所(普通合伙) 43262
• 代理人: 安曼

本發明提供了一種軸向磁場混合勵磁無刷電機，包括機殼和安裝在機殼內的主發電機、交流勵磁機和旋轉整流裝置，主發電機包括轉軸和共轉動地套接在轉軸上的永磁轉子盤、勵磁轉子盤，以及固定安裝在機殼上的定子盤，定子盤包括定子軛部和定子繞組，永磁轉子盤包括轉子軛部Ⅱ和永磁體，勵磁轉子盤包括轉子軛部Ⅰ和勵磁繞組，轉子軛部Ⅰ、定子軛部和轉子軛部Ⅱ依次平行間隔布置，交流勵磁機包括交流勵磁機定子和交流勵磁機轉子，交流勵磁機定子安裝在機殼上，交流勵磁機轉子和旋轉整流裝置安裝在轉子軛部Ⅰ上。本發明混合勵磁電機，電機結構簡單緊湊，電機高功率密度、高效率；避免了永磁體退磁的風險，取消了集電環和電刷。

技術領域

本發明屬于電機領域技術領域，具體為一種軸向磁場混合勵磁無刷電機。

背景技術

永磁同步電機結構簡單、運行可靠、體積小、損耗低、效率高，但其存在氣隙磁場難以調節的問題。當要求電機在寬調速范圍內運行時，需施加連續的直軸電流來削弱磁場，這不僅降低了系統的效率，也可能導致永磁體發生不可逆退磁。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種軸向磁場混合勵磁無刷電機，為混合勵磁電機，電機結構簡單緊湊，連接方便，容易制造，實現了電機的高功率密度、高效率；勵磁磁路和永磁磁路相對獨立，避免了永磁體退磁的風險，通過調節勵磁電流可以方便的調節電機的磁場，取消了集電環和電刷，實現了電機的無刷勵磁。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種軸向磁場混合勵磁無刷電機，包括機殼和安裝在機殼內的主發電機、交流勵磁機和旋轉整流裝置，主發電機包括轉軸和共轉動地套接在轉軸上的永磁轉子盤、勵磁轉子盤，以及固定安裝在機殼上的定子盤，定子盤包括定子軛部和安裝在定子軛部上的定子繞組，永磁轉子盤包括轉子軛部Ⅱ和安裝在轉子軛部Ⅱ上的永磁體，勵磁轉子盤包括轉子軛部Ⅰ和安裝在轉子軛部Ⅰ上的勵磁繞組，轉子軛部Ⅰ、定子軛部和轉子軛部Ⅱ依次平行間隔布置，交流勵磁機包括交流勵磁機定子和交流勵磁機轉子，交流勵磁機定子安裝在機殼上，交流勵磁機轉子和旋轉整流裝置安裝在轉子軛部Ⅰ上。

轉軸一端位于機殼內、另一端為伸出機殼的伸出端。

作為上述技術方案的進一步改進：

轉子軛部Ⅰ、定子軛部和轉子軛部Ⅱ平行間隔地套接在轉軸上并朝著遠離轉軸伸出端的方向依次布置。

勵磁轉子盤還包括多個轉子齒部，勵磁繞組有多組，轉子軛部Ⅰ為圓盤形，轉子軛部Ⅰ固定套接在轉軸上，多個轉子齒部安裝在轉子軛部Ⅰ的一個側面上，多個轉子齒部以轉子軛部Ⅰ的中心為中心環形陣列布置，每個轉子齒部上繞制一組勵磁繞組。

多個轉子齒部安裝在轉子軛部Ⅰ的遠離機殼伸出端的側面上。

轉子軛部Ⅰ是由硅鋼片迭壓而成，轉子齒部由軟磁復合材料制成。

定子盤還包括多個定子齒部，定子繞組設有多組，定子軛部為圓盤形，定子軛部通過軸承套接在轉軸上，定子軛部和機殼固定連接，多個定子齒部安裝在定子軛部的兩個側面上，在定子軛部的每個側面上，多個定子齒部以定子軛部的中心為中心環形陣列布置，每個定子齒部上繞制一組定子繞組。

定子齒部為六面體，其中一組相對的面為相同的等腰梯形，兩個等腰梯形平行間隔布置，分別為前面和后面；另一組相對的面為兩個大小不同的矩形，等腰梯形的短邊也為面積較小的矩形的邊，等腰梯形的長邊也為面積較大的矩形的邊，面積較小和面積較大的面分別為頂面和底面；最后一組相對的面為兩個相同的矩形，分別為左面和右面，等腰梯形的斜邊也為左面和右面的邊，定子齒部的前面或后面粘接在定子軛部，定子齒部的頂面較底面更靠近定子軛部的中心。

定子齒部的所述左面和右面上各設有兩條槽口，槽口為凹槽，兩條槽口的長度方向均和其所在面的長邊平行，槽口的長度等于其所在面的長邊，所述左面上的兩條槽口和所述右面上的兩條槽口對稱布置，槽口嵌入有SMC材料制成的T形的磁性槽楔。