[其他]電-磁混合勵磁系統

無效

• 申請號: 86107654
• 申請日: 1986-11-10
• 公開（公告）號: CN86107654A
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 金丹;于躍慶
• 申請（專利權）人: 北京市東城區綜合技術研究所
• 主分類號: H01F13/00
• 分類號: H01F13/00;H02K23/04;H02K29/00;H01F27/00;H01F7/00
• 代理公司: 北京市專利事務所
• 代理人: 李桂玲,王敬智

本發明屬于電機工程領域，特別涉及到電機的勵磁系統。

現代電機工程領域的勵磁系統普遍采用電勵磁，因為電能輸送方便，損耗相對小，調節零活，但要不同程度的消耗一定的能量。而永磁材料由于基本不消耗能量，沒有污染，磁能積高，因而在各個領域已得到越來越多的應用。但是，對永磁體產生的磁通進行調節是很困難的，故有人提出用電流和永磁相結合的勵磁系統取代電勵磁系統，但迄今為止，均未有一個完善可行的方案來實施這一設想。

本發明的目的在于，開發永磁體的靜態磁能，用可調節的電磁能的磁力線去控制永磁鐵磁力線的走向，最大限度地將永磁體靜磁能轉變為動磁能，使電能和磁能一起作功或轉變為統一的能量存在形式，極大限度地增加向外界輸出的功率和效率。

本發明的具體結構如附圖1、2所示，圖中：（1）鐵心，（2）繞組，（3）永磁體，（4）銜鐵。

本發明的要點在于，采用一個磁導率高，損耗低的一字型鐵心，在鐵心的中間四面或兩面緊貼上永磁體，永磁體同極性面向鐵心，永磁體的外端面固定有銜鐵，在鐵心的左、右兩端串聯套裝一個繞組。當向繞組通入交流電時，即產生一個交變磁場，它與永磁體產生的恒定磁場成正交，此時，電勵磁鐵心的一個極性有聚磁現象。

將本發明應用于帶刷直流電機上時，參看附圖3、4、5、6，圖3為整體結構圖，圖4為轉子結構圖，圖5為定子結構圖，圖6為轉子和換向器接線圖。圖中：（5）轉子主軸，（6）極靴，（7）轉子永久磁鐵，（8）繞組，（9）套筒，（10）絕緣紙，（11）U型鐵心，（12）非磁性金屬套，（13）定子永久磁鐵。

定子由2n個永久磁鐵和2n個極靴交錯排列構成，在轉子主軸上固定一非磁性金屬套，套外有硅鋼片疊成的U型鐵心，鐵心之間有永久磁鐵，其上裝有繞組，絕緣紙，鐵心外有一由磁性和非磁性金屬焊接而成的套筒。

如上所述的結構，定子將產生恒定磁場，當直流電源經過機械換向和電刷接入轉子上混合勵磁系統后，即產生交變磁場，轉子上的交變磁場和定子上的恒定磁場互相作用。根據同性相斥，異性相吸的原則，此時，轉子受到一個力偶的作用，就會施轉起來，混合勵磁N極處和S極處作用給永磁體的力量不相等，在有聚磁作用的磁極即磁密和磁場強度得到增加的磁極處的作用力大于相反極性處的作用力，為使轉子的力偶相等和磁路運行于最佳狀態，磁極對數最好等于4或大于4。

將本發明應用于無刷直流電機上時，參看附圖7、8、9、10，圖7為整體結構圖，圖8為定子接線圖，圖9為轉子結構圖，圖10為定子結構圖。圖中（14）非磁性金屬，（15）絕緣紙，（16）套筒，（17）轉子永久磁鐵，（18）非磁性金屬套，（19）主軸，（20）極靴，（21）木楔，（22）繞組，（23）U型鐵心，（24）定子永久磁鐵。

轉子由主軸固定非磁性金屬套，套外有2n個永久磁鐵和2n個極靴交錯排列，其外圍有一用磁性和非磁性金屬焊接而成的套筒，定子由2n個永久磁鐵和2n個非磁性金屬交錯排列組成，在永久磁鐵內裝2n個U型鐵心，鐵心由高導磁率低損耗硅鋼片疊裝而成，其上裝有繞組，木楔、絕緣紙。

直流電源經過驅動換向電路接入混合勵磁系統的定子，產生交變磁場，與轉子上的恒定磁場互相作用，驅使轉子旋轉起來。

將本發明應用于變壓器上時，參看附圖11、12，圖11為變壓器主視圖，圖12為變壓器側視圖。圖中：（25）鐵心，（26）副繞組，（27）原繞組，（28）永磁體間鐵軛，（29）永久磁鐵。

在由高導磁率低損耗的硅鋼片疊裝而成的口字型鐵心的兩邊鐵心柱上，各對貼兩塊永久磁鐵，同一面的兩塊永久磁鐵的頂端由鐵軛連接，與鐵心形成日字型，原繞組和副繞組分別放在另外兩邊鐵心柱上。

當向原繞組通入交流正半波時，口字型鐵心將產生一閉合迴路的φ（電），而鐵心中間的永磁體產生的φ（永）在鐵心的左半部形成一閉合迴路。此時，鐵心的左半部通過交變磁通φ（電）和恒定磁通φ（永），當向原繞組通入交流負半波時，在鐵心的右半部發生相同的情況。因而，恒定磁通φ（永）隨著交變磁通的變化半個波改變一次方向。此時，鐵心的副繞組感生二個電勢，一個為交流電勢，另一個是脈動電廢，兩個電勢的疊加就是副繞組輸出的電勢。其實質是電勵磁和永磁體工作在并聯磁路狀態。