[實(shí)用新型]一種定轉(zhuǎn)子雙永磁體雙電樞繞組磁場(chǎng)調(diào)制永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020762271.1
• 申請(qǐng)日: 2020-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211958893U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈少鋒;馮帥;梁得亮;董曉壯;諸自強(qiáng);劉進(jìn)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02K1/27
• 分類(lèi)號(hào): H02K1/27;H02K1/16;H02K1/17
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種定轉(zhuǎn)子雙永磁體雙電樞繞組磁場(chǎng)調(diào)制永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括均為凸極結(jié)構(gòu)的定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子和定子相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，定子與轉(zhuǎn)子間形成環(huán)形氣隙；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子電樞繞組和轉(zhuǎn)子永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯包含轉(zhuǎn)子齒和轉(zhuǎn)子軛部，轉(zhuǎn)子電樞繞組采用兩相電樞繞組纏繞在轉(zhuǎn)子齒上，轉(zhuǎn)子永磁體設(shè)置在兩個(gè)轉(zhuǎn)子齒之間的槽內(nèi)；所述定子包括定子鐵芯、定子電樞繞組和定子永磁體，定子鐵芯包含定子齒和定子軛部，定子電樞繞組采用三相電樞繞組纏繞在定子齒上，定子永磁體設(shè)置在兩個(gè)定子齒之間的槽內(nèi)。本實(shí)用新型為雙凸極結(jié)構(gòu)，采用磁場(chǎng)調(diào)制原理，魯棒性強(qiáng)，轉(zhuǎn)矩密度高，容錯(cuò)性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種定轉(zhuǎn)子雙永磁體雙電樞繞組磁場(chǎng)調(diào)制永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，節(jié)能減排成為時(shí)代潮流，新能源汽車(chē)成為未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的重要發(fā)展方向。電機(jī)作為新能源汽車(chē)的核心動(dòng)力部件，要求必須具有高轉(zhuǎn)矩密度(功率密度)、高效率和高容錯(cuò)能力等。此外，在航空航天領(lǐng)域，為了降低電機(jī)重量，對(duì)電機(jī)的功率密度有極高的要求。由于遵循磁場(chǎng)調(diào)制原理，磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度的特性，近幾十年來(lái)在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界得到了越來(lái)越多的研究和關(guān)注。

目前，通過(guò)對(duì)極比和永磁磁化方式的選擇，提出了各種高轉(zhuǎn)矩密度的磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括單氣隙游標(biāo)磁阻電機(jī)、單氣隙雙定轉(zhuǎn)子永磁游標(biāo)電機(jī)和多氣隙磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)等。但是，現(xiàn)有的磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)通常只包含一套電樞電樞繞組(一般位于定子上)，一旦電樞繞組失效，就無(wú)法產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，因此，轉(zhuǎn)矩輸出的可靠性較差。另一方面，在現(xiàn)有的磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，大部分的轉(zhuǎn)子部位僅含有永磁體或僅采用凸極結(jié)構(gòu)，造成轉(zhuǎn)子側(cè)空間的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種定轉(zhuǎn)子雙永磁體雙電樞繞組磁場(chǎng)調(diào)制永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型使得電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)將含有多重電磁轉(zhuǎn)矩分量，具有極高的轉(zhuǎn)矩密度，同時(shí)在一套電樞繞組故障時(shí)，通過(guò)對(duì)健康電樞繞組電流的重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)滿載輸出，具有很高的容錯(cuò)性能。該實(shí)用新型專利在要求電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度高容錯(cuò)能力的領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V泛的應(yīng)用前景。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種定轉(zhuǎn)子雙永磁體雙電樞繞組磁場(chǎng)調(diào)制永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括均為凸極結(jié)構(gòu)的定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子和定子相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，定子與轉(zhuǎn)子間形成環(huán)形氣隙；

所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子電樞繞組和轉(zhuǎn)子永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯包含轉(zhuǎn)子齒和轉(zhuǎn)子軛部，轉(zhuǎn)子電樞繞組采用兩相電樞繞組纏繞在轉(zhuǎn)子齒上，轉(zhuǎn)子永磁體設(shè)置在兩個(gè)轉(zhuǎn)子齒之間的槽內(nèi)；

所述定子包括定子鐵芯、定子電樞繞組和定子永磁體，定子鐵芯包含定子齒和定子軛部，定子電樞繞組采用三相電樞繞組纏繞在定子齒上，定子永磁體設(shè)置在兩個(gè)定子齒之間的槽內(nèi)；

所述轉(zhuǎn)子永磁體和定子永磁體均采用Halbach陣列分布，轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)徑向分布，定子永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)徑向分布，方向相同。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定子電樞繞組通入三相對(duì)稱電流，并按照i_a、i_b、i_c的順序依次通入定子電樞繞組；轉(zhuǎn)子電樞繞組通入兩相對(duì)稱電流，并按照i_e、i_f的順序依次通入轉(zhuǎn)子電樞繞組。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，各相電流表達(dá)式為：