寬調速雙凸極混合勵磁電機的製作方法

2023-05-07 15:39:51

專利名稱：寬調速雙凸極混合勵磁電機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於雙凸極電機製造的技術領域；尤其是一種適合於電動車等需要大範圍變速運行的寬調速雙凸極混合勵磁電機。
背景技術：
在開關磁阻電機的定子或轉子上加裝高性能永磁體，形成了一種全新的電機，雙凸極永磁電機。雙凸極電機具有功率密度高，結構簡單、容錯性能好、控制靈活等優點。然而由於永磁材料的固有特性，雙凸極永磁電機的勵磁無法調節，在諸如電動汽車等需寬調速驅動的場合的應用受到限制，所以恆功率弱磁控制是雙凸極永磁電機的應用難點之一。
發明內容本實用新型目的是針對上述雙凸極永磁電機的勵磁無法調節的弊端，提供一種寬調速雙凸極混合勵磁電機。實現本發明目的所採用的技術方案是:該寬調速雙凸極混合勵磁電機，包括由定子、電樞齒、勵磁齒、電樞線圈、扇型齒、隔磁襯套、燕尾槽及轉子軸構成的分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機；其特徵在於:在分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機的定子上的勵磁齒之上設有直流勵磁線圈，在直流勵磁線圈的內側對應的設有永磁體，永磁體的兩側設有導磁橋，永磁體的磁場方向為電機的徑向，直流勵磁線圈有三對，均勻分布在雙凸極永磁電機的定子上。在分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機定子勵磁齒的位置放置一個專門的直流勵磁繞組，當該勵磁繞組中通入直流電流所產生的磁場方向與永磁磁場方向相反時，即可實現分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機的弱磁控制。在電機的永磁體兩側特別設置了導磁橋，為直流勵磁磁通提供一個通路，導磁橋為直流勵磁繞組提供了額外的磁路，有效地增強了直流勵磁繞組的弱磁功能，即用較小的直流勵磁磁勢可以獲得較大的弱磁能力。本實用新型弱磁能力強，電機效率高，具有寬廣的恆功率調速範圍，特別適合於電動車等需要大範圍變速運行的應用場合。本實用新型的優點是採用高性能永磁體和直流勵磁繞組共同在電機氣隙中形成磁場的混合勵磁方法，在分瓣轉子磁通切換雙凸極混合勵磁電機中引入了導磁橋，使分瓣轉子磁通切換雙凸極混合勵磁電機既繼承了分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機的功率密度大、控制靈活等優點，同時又有效解決了分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機難以實現弱磁控制、恆功率調速範圍較小的不足，使電機具有寬廣的恆功率轉速範圍，適合電動汽車等需頻繁啟動、加速、高速運行、減少和停車等應用場合。具有一定的科研和利用價值。其有益效果是:a.電機定子上的永磁體和定子上的電勵磁繞組產生的混合勵磁磁場在氣隙中是迭加的，共同作用形成電機的主磁場，由於電勵磁磁場的存在使得氣隙磁場不但平滑可調而且調節範圍很大，可從兩倍永磁體磁場調至零，使該電機具有寬廣的恆功率調速範圍。b.本實用新型的另一個優點是導磁橋的引入，使得電勵磁磁場迴路的磁阻大大減小，用較小的勵 磁磁勢可以產生較大的去磁磁通，弱磁能力更強，電機效率提高。[0009]c.通過控制電勵磁電流的大小和方向，不僅可以進行弱磁控制，還可以進行增磁控制，滿足負載低速大轉矩的要求。d.通過電勵磁電流與電樞電流的協調控制，可對電機進行在線效率優化，實現最優效率分布，特別適合於電動車等需要大範圍變速運行的應用場合。

圖1為本實用新型的12/8極分瓣轉子磁通切換雙凸極混合勵磁電機的截面示意圖；圖2為12/8極分瓣轉子磁通切換雙凸極混合勵磁電機的電機在空載時的等效磁路不意圖。圖中，1、定子,2、電樞齒,3、勵磁齒,4、電樞線圈,5、直流勵磁線圈,6、永磁體,7、扇型齒，8、隔磁襯套，9、燕尾槽，10、轉子軸，11、導磁橋。
具體實施方式
參照附圖，對本實用新型進一步說明；一種寬調速雙凸極混合勵磁電機，包括由定子1、電樞齒2、勵磁齒3、電樞線圈4、扇型齒7、隔磁襯套8、燕尾槽9及轉子軸10構成的分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機；其特徵在於:在分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機的定子I上的勵磁齒3之上設有直流勵磁線圈5，在直流勵磁線圈5的內側對應的設有永磁體
6,永磁體6的兩側設有導磁橋11，永磁體6的磁場方向為電機的徑向,直流勵磁線圈5有三對，均勻分布在雙凸極永磁電機的定子I上。以一臺12/8極分瓣轉子 磁通切換雙凸極永磁電機為例，其截面如圖1所示，定子上有12個齒,其中6個電樞齒和6個勵磁齒,勵磁齒與電樞齒交錯分布在定子上，轉子上有8個均勻分布的扇型齒。用厚度為0.5的矽鋼片按圖1所示的形狀衝成定子衝片和轉子扇型片，用足量的衝片疊壓成定子鐵心和轉子鐵心，在定子勵磁齒上布置6塊永磁體，並在勵磁齒上放置直流勵磁線圈。在每個電樞齒上套一個電樞線圈，處於空間相對位置齒上的線圈經串聯或並聯構成一相繞組，6個定子齒上的電樞線圈共組成三相電樞繞組。
權利要求1.一種寬調速雙凸極混合勵磁電機，包括由定子(I)、電樞齒(2)、勵磁齒(3)、電樞線圈(4)、扇型齒(7)、隔磁襯套(8)、燕尾槽(9)及轉子軸(10)構成的分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機；其特徵在於:在分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機的定子(I)上的勵磁齒(3)之上設有直流勵磁線圈(5 ),在直流勵磁線圈(5 )的內側對應的設有永磁體(6 ),永磁體(6 )的兩側設有導磁橋(11)，永磁體(6 )的磁場方向為電機的徑向。
2.按照權利要求2所述的寬調速雙凸極混合勵磁電機，其特徵在於:直流勵磁線圈(5)有三對，均勻分布在雙凸極·永磁電機的定子(I)上。
專利摘要本實用新型涉及一種寬調速雙凸極混合勵磁電機，包括由定子(1)、電樞齒(2)、勵磁齒(3)、電樞線圈(4)、扇型齒(7)、隔磁襯套(8)、燕尾槽(9)及轉子軸(10)構成的分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機；其特徵在於在分瓣轉子磁通切換雙凸極永磁電機的定子(1)上的勵磁齒(3)之上設有直流勵磁線圈(5)，在直流勵磁線圈(5)的內側對應的設有永磁體(6)，永磁體(6)的兩側設有導磁橋(11)，永磁體(6)的磁場方向為電機的徑向；直流勵磁線圈(5)有三對，均勻分布在雙凸極永磁電機的定子(1)上；本實用新型適合電動汽車等需頻繁啟動、加速、高速運行、減少和停車等應用場合。
文檔編號H02K21/30GK203119729SQ20132012362
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者劉海鵬, 張文昌, 張軍剛, 談學超, 王勝平, 於功山, 王懷傑 申請人:濟南吉美樂電源技術有限公司