、第二塊定子鐵芯11、外氣隙、第一塊外轉(zhuǎn)子鐵芯凸極13、外轉(zhuǎn)子軛部、外氣隙，第一塊定子鐵芯11、第一塊外釹鐵硼永磁體2。第二塊內(nèi)釹鐵硼永磁體6產(chǎn)生的磁通dl的路徑依次是第二塊內(nèi)釹鐵硼永磁體6、第三塊定子鐵芯
11、內(nèi)氣隙、第二塊內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯凸極14、內(nèi)轉(zhuǎn)子軛部、內(nèi)氣隙、第四塊定子鐵芯11、第二塊內(nèi)釹鐵硼永磁體6。由此可見(jiàn)，磁通al和磁通bl以同方向經(jīng)過(guò)兩塊相鄰的定子鐵芯11，形成一條完整的串聯(lián)磁路。因此，在圖7位置時(shí)，本發(fā)明具有較強(qiáng)的聚磁效應(yīng)，可提供較高的氣隙磁通密度。
[0042]當(dāng)復(fù)合轉(zhuǎn)子9運(yùn)行到如圖8所示的第二個(gè)位置時(shí)，其復(fù)合轉(zhuǎn)子9和定子4的相對(duì)位置為:圖8中，從左往右的順序是:復(fù)合轉(zhuǎn)子9的連續(xù)的第一個(gè)外鐵芯凸極13、第二個(gè)外鐵芯凸極13的位置分別與連續(xù)的第一個(gè)定子鐵芯11、第三個(gè)定子鐵芯11相對(duì)，復(fù)合轉(zhuǎn)子9的連續(xù)的第一個(gè)內(nèi)鐵芯凸極14、第二個(gè)內(nèi)鐵芯凸極14的位置分別與第二個(gè)定子鐵芯11、第四個(gè)定子鐵芯11相對(duì)。鐵氧永磁體1、內(nèi)釹鐵硼永磁體6和外釹鐵硼永磁體2的磁路相互并聯(lián)，形成類(lèi)似磁勢(shì)源的并聯(lián)。此時(shí)，圖8中從左至右方向上第一塊鐵氧永磁體1產(chǎn)生的磁通a2和第一塊外釹鐵硼永磁體2產(chǎn)生的磁通b2，均以負(fù)方向(逆時(shí)針?lè)较?穿過(guò)電樞繞組7。第一個(gè)鐵氧永磁體I產(chǎn)生的磁通a2的路徑依次是:第一個(gè)鐵氧永磁體1、第二塊定子鐵芯11、內(nèi)氣隙、第一塊內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯凸極14、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯軛部、第二塊內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯凸極14、第四塊定子鐵芯11、第二塊鐵氧永磁體11、第三塊定子鐵芯11、外氣隙、第二塊外轉(zhuǎn)子鐵芯凸極13、外轉(zhuǎn)子軛部、第一塊外轉(zhuǎn)子鐵芯凸極13、外氣隙、第一塊定子鐵芯11、第一個(gè)鐵氧永磁體I。第一塊外釹鐵硼永磁體2產(chǎn)生的磁通b2路徑依次是:第一塊外釹鐵硼永磁體2、第二塊定子鐵芯11、內(nèi)氣隙、第一塊內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯凸極14、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯軛部、第二塊內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯凸極14、第四塊定子鐵芯11、第二塊內(nèi)釹鐵硼永磁體6、第三塊定子鐵芯11、外氣隙、第二塊外轉(zhuǎn)子鐵芯凸極13、外轉(zhuǎn)子軛部、第一塊外轉(zhuǎn)子鐵芯凸極13、外氣隙、第一塊定子鐵芯11、第一塊外釹鐵硼永磁體2。同時(shí)，第二塊外釹鐵硼永磁體2產(chǎn)生的磁通c2和第一塊內(nèi)釹鐵硼永磁體6產(chǎn)生的磁通d2。第二塊外釹鐵硼永磁體2產(chǎn)生的磁通c2所經(jīng)過(guò)的路徑依次是:第二塊外釹鐵硼永磁體2、第三塊定子鐵芯11、外氣隙、第二塊外轉(zhuǎn)子鐵芯13、外轉(zhuǎn)子軛部、外氣隙、第四塊定子鐵芯11、第二塊外釹鐵硼永磁體2。第一塊內(nèi)高性能釹鐵硼永磁材料6產(chǎn)生的磁通d2所經(jīng)過(guò)的路徑依次是:第一塊內(nèi)釹鐵硼永磁體6、第二塊定子鐵芯11、內(nèi)氣隙、第一塊內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯凸極14、內(nèi)轉(zhuǎn)子軛部、內(nèi)氣隙、第一塊定子鐵芯11、第一塊內(nèi)釹鐵硼永磁體6。由此可見(jiàn)，第一塊鐵氧永磁體I產(chǎn)生的磁通a2和第一塊外釹鐵硼永磁體2產(chǎn)生的磁通b2以同方向經(jīng)過(guò)兩塊相鄰的定子，形成一條完整的串聯(lián)磁路。因此，在圖8位置時(shí)，本發(fā)明具有較強(qiáng)的聚磁效應(yīng)，可提供較高的氣隙磁通密度。此外，由于在圖7所示的第一位置時(shí)，磁通al和bl磁通以順時(shí)針?lè)较虼┻^(guò)電樞繞組7，而在圖8所示的第二位置時(shí)，磁通a2和b2以逆時(shí)針?lè)较虼┻^(guò)電樞繞組7，因而當(dāng)連續(xù)切換定子4和復(fù)合轉(zhuǎn)子9的相對(duì)位置時(shí)，電樞繞組7內(nèi)會(huì)感應(yīng)出具有雙極性的交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
[0043]參見(jiàn)圖9、圖10和圖11，采用本發(fā)明采用復(fù)合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相比圖10和圖11中傳統(tǒng)磁通切換電機(jī)的磁場(chǎng)分布，本發(fā)明磁場(chǎng)分布巧妙而有效地避免了定子4外圈嚴(yán)重漏磁的問(wèn)題，本發(fā)明可以有效地將傳統(tǒng)磁通切換永磁電機(jī)定子齒的過(guò)飽和部分的永磁磁能，轉(zhuǎn)化為建立電機(jī)的外磁場(chǎng)。因此，本發(fā)明不僅可以降低傳統(tǒng)磁通切換永磁電機(jī)定子齒的飽和程度，還可以使分別作用在復(fù)合轉(zhuǎn)子內(nèi)外轉(zhuǎn)子鐵芯上的電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行疊加，從而有效地提高了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力和功率密度
[0044]參見(jiàn)圖12，為本發(fā)明的空載反電動(dòng)勢(shì)波形圖，可以看出，本發(fā)明空載反電勢(shì)波形顯示出較高的正弦度，其大部分諧波含量獲得了抵消補(bǔ)償，且適合于無(wú)刷交流控制運(yùn)行。因此，本發(fā)明的特殊繞組設(shè)置，具有繞組的互補(bǔ)性特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種并聯(lián)型混合磁材料復(fù)合轉(zhuǎn)子磁通切換電機(jī)，非導(dǎo)磁轉(zhuǎn)軸(8)、內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)、定子(4)和外轉(zhuǎn)子(3)在徑向上由內(nèi)到外依次同軸心套裝，內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)與定子(4)之間留有內(nèi)氣隙，定子⑷與外轉(zhuǎn)子⑶之間留有外氣隙，其特征是:所述定子⑷由定子鐵芯(11)、混合永磁體模塊(12)和三相電樞繞組(7)組成，Ns個(gè)定子鐵芯(11)沿圓周方向均勻布置，在相鄰的兩個(gè)定子鐵芯(11)之間放置三相電樞繞組(7)，NS= 3Ne，Nc為單相繞組所含有的線圈個(gè)數(shù)；每個(gè)定子鐵芯(11)的中間緊密固定地嵌入一個(gè)混合永磁體模塊(12)，定子鐵芯(11)和混合永磁體模塊(12)的徑向截面均是扇形；每個(gè)所述混合永磁體模塊(12)均由內(nèi)釹鐵硼永磁體￠)、鐵氧永磁體(1)和外釹鐵硼永磁體(2)沿徑向由內(nèi)而外無(wú)縫連接組成，內(nèi)釹鐵硼永磁體(6)、鐵氧永磁體⑴和外釹鐵硼永磁體(2)三者的徑向中心線重合，同一個(gè)混合永磁體模塊(12)上的外釹鐵硼永磁體(2)、內(nèi)釹鐵硼永磁體(6)和鐵氧永磁體(1)的充磁方向相同且都為切向充磁，相鄰的兩個(gè)混合永磁體模塊(12)的充磁方向相反。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述并聯(lián)型混合磁材料復(fù)合轉(zhuǎn)子磁通切換電機(jī)，其特征是:所有的定子鐵芯(11)和混合永磁體模塊(12)均具有與非導(dǎo)磁轉(zhuǎn)軸(8)、定子(4)軸心重合的同一圓心，內(nèi)釹鐵硼永磁體(6)所占的弧度β _和外釹鐵硼永磁體⑵所占的弧度β _相等，鐵氧永磁體⑴所占的弧度β ff3。和定子鐵芯(11)所占的弧度β s滿足約束關(guān)系:β feo/ β s< 4/5，內(nèi)釹鐵硼永磁體(6)所占的弧度β _或外釹鐵硼永磁體⑵所占的弧度β _與定子鐵芯(11)所占的弧度β 3滿足約束:β _/β s< 1/3或β _/β s< 1/3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述并聯(lián)型混合磁材料復(fù)合轉(zhuǎn)子磁通切換電機(jī)，其特征是:外轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)圈上有外鐵芯凸極(13)，內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)上有內(nèi)鐵芯凸極(14)，相鄰的兩個(gè)內(nèi)鐵芯凸極(14)之間的徑向中心線與其間外鐵芯凸極(13)的徑向中心線重合，外鐵芯凸極(13)和內(nèi)鐵芯凸極(14)具有相同的凸極齒數(shù)隊(duì)，隊(duì)=1，2，3…，Ns為定子鐵芯11數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述并聯(lián)型混合磁材料復(fù)合轉(zhuǎn)子磁通切換電機(jī)，其特征是:混合永磁體模塊(12)的外徑即外釹鐵硼永磁體(2)的外徑，且與定子鐵芯(11)的外徑相等；混合永磁體模塊(12)的內(nèi)徑即內(nèi)釹鐵硼永磁體(6)的內(nèi)徑，且與定子鐵芯(11)的內(nèi)徑相等。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述并聯(lián)型混合磁材料復(fù)合轉(zhuǎn)子磁通切換電機(jī)，其特征是:NS個(gè)定子鐵芯(11)通過(guò)非導(dǎo)磁定子連接部件(15)固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述并聯(lián)型混合磁材料復(fù)合轉(zhuǎn)子磁通切換電機(jī)，其特征是:外轉(zhuǎn)子(3)和內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)的軸向同一端面上固定裝有一個(gè)環(huán)形圓盤(pán)(10)，環(huán)形圓盤(pán)(10)的盤(pán)面上沿圓周方向均勻分布有四個(gè)圓形孔(16)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種并聯(lián)型混合磁材料復(fù)合轉(zhuǎn)子磁通切換電機(jī)，非導(dǎo)磁轉(zhuǎn)軸、內(nèi)轉(zhuǎn)子、定子和外轉(zhuǎn)子在徑向上由內(nèi)到外依次同軸心套裝，定子由定子鐵芯、混合永磁體模塊和三相電樞繞組組成，在相鄰的兩個(gè)定子鐵芯之間放置三相電樞繞組，每個(gè)定子鐵芯的中間緊密固定地嵌入一個(gè)混合永磁體模塊，每個(gè)混合永磁體模塊均由內(nèi)釹鐵硼永磁體、鐵氧永磁體和外釹鐵硼永磁體沿徑向由內(nèi)而外無(wú)縫連接組成，采用無(wú)定子軛型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)合復(fù)合轉(zhuǎn)子，使得相鄰永磁體在磁通路徑上形成了明顯的串聯(lián)磁路，改善了定子齒部過(guò)飽和的現(xiàn)象并有效提高了永磁體的利用率；定子齒采用非等弧度設(shè)計(jì)，減小作用在復(fù)合轉(zhuǎn)子上總定位力矩，獲得減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的效果。
【IPC分類(lèi)】H02K1/17, H02K16/02, H02K29/03
【公開(kāi)號(hào)】CN105281514
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510755065
【發(fā)明人】朱孝勇, 樊德陽(yáng), 全力, 杜懌
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日