專利名稱：一種混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)。
背景技術(shù)：
電機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中的主要驅(qū)動(dòng)部件，性能優(yōu)異的電機(jī)對整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 至關(guān)重要。近年來，隨著電力電子技術(shù)、永磁材料和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，永 磁無刷直流電機(jī)得到迅速發(fā)展，永磁無刷直流電機(jī)具有高效、高功率密度的特 點(diǎn)，隨著高性能永磁材料的問世，大大提高了永磁無刷直流電機(jī)的功率密度和 性能。另一方面，丌關(guān)磁阻電機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單、可靠性好等特點(diǎn)，得到越來越 廣泛的應(yīng)用。永磁雙凸極電機(jī)結(jié)合了開關(guān)磁阻電機(jī)和永磁電機(jī)的特點(diǎn)，既有開 關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單可靠性好等特點(diǎn)，同時(shí)兼具永磁電機(jī)功率密度高等特點(diǎn)。 在永磁雙凸極電機(jī)中，轉(zhuǎn)子僅由鐵心疊片構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單可靠；永磁體和電樞 繞組都置于定子上，非常易于散熱冷卻。
但是，傳統(tǒng)永磁雙凸極電機(jī)的氣隙磁場主要由永磁體勵(lì)磁產(chǎn)生，難以調(diào)節(jié)， 這樣就限制了電機(jī)的運(yùn)行速度范圍。此外，傳統(tǒng)永磁雙凸極電機(jī)中還存在漏磁 嚴(yán)重，漏磁一方面造成永磁體利用率不高，另一方面也導(dǎo)致了電磁干擾與電磁 兼容問題，同時(shí)還限制了電機(jī)機(jī)殼必須采用不導(dǎo)磁材料。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提出一種氣隙磁場可調(diào)、改進(jìn)端部漏磁的混合勵(lì)磁雙 凸極電機(jī)。
本實(shí)用新型的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，定子，三相電樞繞組，單 相勵(lì)磁繞組和機(jī)殼，機(jī)殼為導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成，固定在機(jī)
殼內(nèi)的定子包括彼此間隔排列的"u"形鐵心和置于"u"形鐵心與機(jī)殼之間的
永磁體，永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，三相電樞繞組為集中繞
組，繞在電樞齒上，電樞齒由相鄰兩個(gè)"U"形鐵心的相鄰兩條邊構(gòu)成，單相勵(lì)
磁繞組為集中繞組，繞在"U"形鐵心與永磁體上。
上述的轉(zhuǎn)子和"U"形鐵心可由硅鋼片疊制而成。所說的"U"鐵心的開口
為全開口或半開口。所說的機(jī)殼由鋼板巻成或者由硅鋼片疊制而成。
本實(shí)用新型中的永磁體為平行充磁或者徑向充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。 本實(shí)用新型可在永磁體兩側(cè)分別安置導(dǎo)磁片，導(dǎo)磁片的一端抵住機(jī)殼，另
一端抵住"U"形鐵心的底邊。這樣，導(dǎo)磁片構(gòu)成相應(yīng)的并聯(lián)磁路，在同樣的勵(lì)磁電流條件下，可以獲得更好的調(diào)節(jié)氣隙磁場的效果。
本實(shí)用新型的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)可以是旋轉(zhuǎn)電機(jī)，也可以是直線電機(jī)。 工作時(shí)，將型混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)的三相電樞繞組與已接直流電源的控制 電路相連。利用轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置，由此確定三相電樞繞組的導(dǎo)通 狀態(tài)，因?yàn)橹绷麟娫赐ㄟ^控制電路給三相電樞繞組加載頻率為/的三相電壓，則 在三相電樞繞組中流過頻率同為/的三相電流，于是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速^^60.//^ (p為 電樞繞組極對數(shù))。通過控制加到三相電樞繞組上的電壓大小和頻率，則可調(diào)節(jié) 電機(jī)的速度。通過控制加到三相電樞繞組上的電壓大小和頻率，則可調(diào)節(jié)電機(jī) 的速度。將單相勵(lì)磁繞組接直流電源，根據(jù)需要對勵(lì)磁繞組施以正向或反向電 流，對永磁氣隙磁場起到加強(qiáng)或減弱的作用。通過對勵(lì)磁電流方向和大小的調(diào) 節(jié)，實(shí)現(xiàn)對對電機(jī)合成氣隙磁場的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行速度、轉(zhuǎn)矩等，適合 不同場合的需要。 本實(shí)用新型的有益效果
1. 永磁體勵(lì)磁和勵(lì)磁繞組電勵(lì)磁共同合成氣隙磁場，實(shí)現(xiàn)了氣隙磁場的可調(diào) 節(jié)性，使電機(jī)具有更佳的可控性。
2. 機(jī)殼采用導(dǎo)磁材料，能夠避免傳統(tǒng)永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)定子外沿漏磁問題， 提高電機(jī)抗電磁干擾和電磁兼容能力，提高永磁體利用率。
3. 轉(zhuǎn)子僅由鐵心疊片構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單、可靠。
4. 永磁體和繞組都置于定子上，易于散熱、冷卻，提高功率密度。
圖1是一種混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭方向?yàn)橛来朋w充 磁方向；
圖2是第二種混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭方向?yàn)橛来朋w 充磁方向；
圖3是新第三種混合勵(lì)磁雙凸極直線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭方向?yàn)橛?磁體充磁方向。
具體實(shí)施方式
參照圖1，混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)包括轉(zhuǎn)子1，定子2，三相電樞繞組3，單 相勵(lì)磁繞組4和機(jī)殼5，機(jī)殼為導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成，固定在 機(jī)殼內(nèi)的定子包括彼此間隔排列的"U"形鐵心2.1和置于"U"形鐵心與機(jī)殼 之間的永磁體2.2，永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，三相電樞繞 組3為集中繞組，繞在電樞齒上，電樞齒由相鄰兩個(gè)"U"形鐵心的相鄰兩條邊構(gòu)成，單相勵(lì)磁繞組4為集中繞組，繞在"U"形鐵心與永磁體上。圖例，轉(zhuǎn)子
有IO個(gè)齒，定子上有12個(gè)繞有三相電樞繞組的電樞齒和12個(gè)勵(lì)磁線圈。
圖2所示，在永磁體2.2兩側(cè)分別安置有導(dǎo)磁片2.3，導(dǎo)磁片的一端抵住機(jī) 殼，另一端抵住"U"形鐵心2.1的底邊。導(dǎo)磁片可與"U"形鐵心為一整體； 或者可與機(jī)殼為一整體。這樣，導(dǎo)磁片構(gòu)成相應(yīng)的并聯(lián)磁路，在同樣的勵(lì)磁電 流條件下，可以獲得更好的調(diào)節(jié)氣隙磁場的效果。
圖3所示是直線式混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，圖示實(shí)例中，動(dòng)子2(相當(dāng)于旋轉(zhuǎn) 式電機(jī)中的定子2)有12個(gè)極，在動(dòng)子長度內(nèi)定子1 (相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)式電機(jī)中的 轉(zhuǎn)子1)有IO個(gè)極。動(dòng)子包括彼此間隔排列的"U"形鐵心2.1和置于"U"形 鐵心與機(jī)殼5之間的永磁體2.2;永磁體沿豎直方向平行充磁，N極、S極交替 排列。三相電樞繞組3為集中繞組，繞在電樞齒上，電樞齒由相鄰兩個(gè)"U"鐵 心的相鄰兩條邊構(gòu)成。單相勵(lì)磁繞組4為集中繞組，繞在"U"形鐵心與永磁體 上。
權(quán)利要求1.一種混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，其特征在于包括轉(zhuǎn)子(1)，定子(2)，三相電樞繞組(3)，單相勵(lì)磁繞組(4)和機(jī)殼(5)，機(jī)殼為導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成，固定在機(jī)殼內(nèi)的定子包括彼此間隔排列的“U”形鐵心(2.1)和置于“U”形鐵心與機(jī)殼之間的永磁體(2.2)，永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，三相電樞繞組(3)為集中繞組，繞在電樞齒上，電樞齒由相鄰兩個(gè)“U”形鐵心的相鄰兩條邊構(gòu)成，單相勵(lì)磁繞組(4)為集中繞組，繞在“U”形鐵心與永磁體上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，其特征在于所說的轉(zhuǎn)子(1) 和"U"形鐵心(2.1)由硅鋼片疊制而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，其特征在于所說的永磁體 (2.2)為充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，其特征在于所說的"U"形 鐵心的開口為全開口或半開口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，其特征在于所說的機(jī)殼(5) 由鋼板巻成或者由硅鋼片疊制而成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，其特征是在永磁體(2.2) 兩側(cè)分別安置導(dǎo)磁片(2.3)，導(dǎo)磁片(2.3)的一端抵住機(jī)殼，另一端抵住"U" 形鐵心(2.1)的底邊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，其特征在于導(dǎo)磁片(2.3) 與"U"形鐵心(2.1)為一整體；或者導(dǎo)磁片與機(jī)殼為一整體。
專利摘要本實(shí)用新型公開的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，定子，三相電樞繞組，單相勵(lì)磁繞組和機(jī)殼，機(jī)殼為導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成，固定在機(jī)殼內(nèi)的定子包括彼此間隔排列的“U”形鐵心和置于“U”形鐵心與機(jī)殼之間的永磁體，永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，三相電樞繞組為集中繞組，繞在電樞齒上，電樞齒由相鄰兩個(gè)“U”形鐵心的相鄰兩條邊構(gòu)成，單相勵(lì)磁繞組為集中繞組，繞在“U”形鐵心與永磁體上。本實(shí)用新型的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)，永磁體勵(lì)磁和勵(lì)磁繞組電勵(lì)磁共同合成氣隙磁場，實(shí)現(xiàn)了氣隙磁場的可調(diào)節(jié)性，同時(shí)采用導(dǎo)磁材料作為機(jī)殼，避免了定子外沿的漏磁，提高了永磁體使用率，改善電機(jī)電磁兼容能力。
文檔編號(hào)H02K1/17GK201409069SQ20092012037
公開日2010年2月17日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者沈建新, 王燦飛 申請人:浙江大學(xué)