[發(fā)明專利]基于混合極轉(zhuǎn)子的定子分區(qū)式交流勵(lì)磁型混合勵(lì)磁無刷電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110784194.9
• 申請(qǐng)日: 2021-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN113489275B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李健;王凱;范子涵;劉闖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K16/04
• 分類號(hào): H02K16/04;H02K1/16;H02K1/2783
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種基于混合極轉(zhuǎn)子的定子分區(qū)式交流勵(lì)磁型混合勵(lì)磁無刷電機(jī)，其特征在于：包括外定子、混合極轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子、電樞繞組和交流勵(lì)磁繞組；

外定子、混合極轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子從外至內(nèi)依次同軸設(shè)置，混合極轉(zhuǎn)子和外定子之間具有主氣隙，混合極轉(zhuǎn)子與內(nèi)定子之間具有副氣隙；

電樞繞組繞設(shè)在外定子的定子槽中，電樞繞組的極對(duì)數(shù)等于p；

交流勵(lì)磁繞組繞設(shè)在內(nèi)定子的定子槽中，交流勵(lì)磁繞組的極對(duì)數(shù)等于i，且p=5i；其中，i為正整數(shù)；

混合極轉(zhuǎn)子能在主氣隙內(nèi)產(chǎn)生p階諧波和i階諧波；

通過控制交流勵(lì)磁繞組電流的直軸分量來提供勵(lì)磁磁通，調(diào)節(jié)主氣隙磁場(chǎng)的諧波含量，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)磁和調(diào)壓；

當(dāng)交流勵(lì)磁繞組中通入的直軸電流為負(fù)直軸電流時(shí)，主氣隙磁場(chǎng)中產(chǎn)生的i階諧波含量降低，p階諧波含量增加，進(jìn)而使得電樞繞組中的相磁鏈和相反電動(dòng)勢(shì)增加，實(shí)現(xiàn)增磁；當(dāng)交流勵(lì)磁繞組中通入的直軸電流為正直軸電流時(shí)，主氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生的i階諧波含量增加，p階諧波含量降低，進(jìn)而使得電樞繞組中的相磁鏈和相反電動(dòng)勢(shì)降低，實(shí)現(xiàn)弱磁；

通過調(diào)節(jié)外定子、內(nèi)定子和混合極轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑比例，能獲得所需要的調(diào)磁和輸出能力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合極轉(zhuǎn)子的定子分區(qū)式交流勵(lì)磁型混合勵(lì)磁無刷電機(jī)，其特征在于：混合極轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心、永磁極、鐵心極和切向磁鋼；

當(dāng)p=5i時(shí)，永磁極的數(shù)量為4i個(gè)，切向磁鋼的數(shù)量為2i個(gè)；2i個(gè)切向磁鋼沿轉(zhuǎn)子鐵心周向均勻布設(shè)，相鄰兩個(gè)切向磁鋼充磁方向沿周向相反；相鄰兩個(gè)切向磁鋼之間的轉(zhuǎn)子鐵心上內(nèi)置兩個(gè)極性相同的永磁極，兩個(gè)極性相同的永磁極之間形成一個(gè)鐵心極；切向磁鋼與相鄰的永磁極之間各形成一個(gè)鐵心極。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于混合極轉(zhuǎn)子的定子分區(qū)式交流勵(lì)磁型混合勵(lì)磁無刷電機(jī)，其特征在于：每個(gè)永磁極中的永磁鐵均為表貼式永磁鐵。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于混合極轉(zhuǎn)子的定子分區(qū)式交流勵(lì)磁型混合勵(lì)磁無刷電機(jī)，其特征在于：每個(gè)永磁極中的永磁鐵均為內(nèi)置式永磁鐵，每個(gè)內(nèi)置式永磁鐵均為“一”字型、V型、W型和U型中的一種或多層混合型。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于混合極轉(zhuǎn)子的定子分區(qū)式交流勵(lì)磁型混合勵(lì)磁無刷電機(jī)，其特征在于：每個(gè)切向磁鋼的頂部和底部均設(shè)置有機(jī)械連接橋。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合極轉(zhuǎn)子的定子分區(qū)式交流勵(lì)磁型混合勵(lì)磁無刷電機(jī)，其特征在于：當(dāng)交流勵(lì)磁繞組中通入直軸電流時(shí)，產(chǎn)生的電勵(lì)磁磁通路徑為：內(nèi)定子鐵心→副氣隙→轉(zhuǎn)子鐵心軛部→鐵心極→主氣隙→外定子鐵心→主氣隙→鐵心極→轉(zhuǎn)子鐵心軛部→副氣隙→內(nèi)定子鐵心。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合極轉(zhuǎn)子的定子分區(qū)式交流勵(lì)磁型混合勵(lì)磁無刷電機(jī)，其特征在于：能電動(dòng)運(yùn)行和發(fā)電運(yùn)行。