專利名稱：軸向勵磁混合式磁阻電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有對軸向永磁磁勢控制和補償功能的軸向勵磁混合式磁阻電機。
背景技術：
目前的永磁電機存在以下問題，第一，電機轉矩的大小受電機尺寸的限制，要想提高電機的轉矩，必須增加電機的尺寸；第二，不能方便地對永磁體的磁勢進行補償和控制。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有的永磁電機存在的問題，本發(fā)明提供一種軸向勵磁混合式磁阻電機。本發(fā)明解決的第一個問題是電機轉矩的大小受電機尺寸限制的問題；本發(fā)明解決的第二個問題是現(xiàn)有永磁電機不能方便地對永磁體的磁勢進行補償和控制的問題。本發(fā)明的軸向勵磁混合式磁阻電機包含定子鐵芯2、安裝在定子鐵芯2上的徑向勵磁繞組4、轉子鐵芯1、安裝在轉子鐵芯1上的永磁體5，轉子鐵芯1和定子鐵芯2之間有徑向氣隙3，本發(fā)明還在永磁體5的充磁方向與轉子鐵芯1同軸配置有軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6和軸向勵磁補償控制繞組7，兩個軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6分別設置在轉子鐵芯1軸向的兩側，軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6與轉子鐵芯1之間有軸向氣隙10，軸向勵磁補償控制繞組7安裝在軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6上，軸向勵磁補償控制繞組7產(chǎn)生與轉子1軸線方向相同的磁場。本發(fā)明在磁路結構上保證軸向勵磁補償控制繞組7、軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6通過軸向氣隙10與永磁體5同軸配置，控制軸向勵磁補償控制繞組7的電流方向和大小，實現(xiàn)增磁或去磁，來實施對永磁體5磁勢的補償和控制，調(diào)節(jié)氣隙磁場。在軸向勵磁混合式磁阻電機的磁系統(tǒng)中，永磁體5的磁通經(jīng)左轉子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、徑向氣隙3和右轉子鐵芯1-2閉合。軸向勵磁補償控制繞組7的磁通經(jīng)軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6、軸向氣隙10、轉子鐵芯1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、導磁機殼9和導磁端蓋8閉合。徑向多相勵磁繞組4的磁通經(jīng)每相極身、徑向氣隙3、轉子鐵芯1、徑向氣隙3、相鄰相極身和軛鐵閉合。永磁體5的磁勢、軸向勵磁補償控制繞組7的磁勢和徑向多相勵磁繞組4的磁勢與各自的磁通路徑形成的磁系統(tǒng)構成空間混合磁路。定子鐵芯2和動子鐵芯1間，利用磁浮軸承、氣浮軸承或其它軸承連接，形成徑向氣隙3。本發(fā)明將永磁體磁勢和與永磁體同軸設置的軸向勵磁補償控制繞組鐵芯、軸向勵磁補償控制繞組及多回路的徑向電勵磁磁勢有效配置和組合起來，實現(xiàn)驅動。本發(fā)明通過合理設計和構造磁系統(tǒng)以獲得對永磁體磁勢的補償性和可控性，同時可以有效利用電機的空間，從而在相同結構尺寸前提下，得到大的轉矩及良好的控制特性。
圖1是具體實施方式
一的結構示意圖，圖2是具體實施方式
二的結構示意圖，圖3是具體實施方式
三的結構示意圖。
具體實施例方式
一參閱圖1，本實施方式由轉子鐵芯1、定子鐵芯2、徑向勵磁繞組4、永磁體5、軸向勵磁補償控制繞組7、導磁端蓋8、導磁機殼9和非導磁軸11組成。導磁機殼9罩在定子鐵芯2的外面，轉子鐵芯1設置在定子鐵芯2的內(nèi)部，轉子轉心1與定子鐵芯2之間有徑向氣隙3。定子鐵芯2上按電機的相數(shù)設置若干大極，每相鐵芯大極上開有若干小齒，相鄰相大極間的小齒的齒中心線相差1/m齒距(m為相數(shù))，極身上配置徑向多相勵磁繞組4。轉子鐵芯1套裝于非導磁軸11上，轉子鐵芯1在軸線的中心處分成左轉子鐵芯1-1和右轉子鐵芯1-2，片形的永磁體5夾在左轉子鐵芯1-1和右轉子鐵芯1-2中間。在轉子鐵芯1上亦開有若干小齒，轉子鐵芯1和定子鐵芯2的小齒的齒距可以相同，亦可以不同。兩段轉子鐵芯齒中心線分別錯開半個齒距。兩個軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6分別設置在轉子鐵芯1軸向的兩側，軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6與轉子鐵芯1之間有軸向氣隙10，軸向勵磁補償控制繞組7安裝在軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6上，軸向勵磁補償控制繞組7產(chǎn)生與轉子1軸線方向相同的磁場。兩個軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6的外側分別設有導磁端蓋8，導磁端蓋8通過螺釘8-1與導磁機殼9固定連接。在軸向勵磁混合式磁阻電機的磁系統(tǒng)中，永磁體5的磁通經(jīng)左轉子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、徑向氣隙3和右轉子鐵芯1-2閉合。軸向勵磁補償控制繞組7的磁通經(jīng)軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6、軸向氣隙10、轉子鐵芯1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、導磁機殼9和導磁端蓋8閉合。徑向多相勵磁繞組4的磁通經(jīng)每相極身、徑向氣隙3、轉子鐵芯2、徑向氣隙3、相鄰相極身和軛鐵閉合。永磁體5的磁勢、軸向勵磁補償控制繞組7的磁勢和徑向多相勵磁繞組4的磁勢與各自的磁通路徑形成的磁系統(tǒng)構成空間混合磁路。支撐非導磁軸11的軸承11-1為磁浮軸承或氣浮軸承，以便形成徑向氣隙3。
具體實施方式
二參閱圖2，本實施方式與具體實施方式
一不同的是在導磁機殼9和定子鐵芯2之間設有非導磁體12。本實施方式的軸向勵磁混合式磁阻電機的磁系統(tǒng)中，永磁體5的磁通經(jīng)左轉子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、氣隙3和右轉子鐵芯1-2閉合。軸向勵磁補償控制繞組7的磁通經(jīng)軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6、軸向氣隙10、左轉子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、徑向氣隙3、右轉子鐵芯1-2、軸向氣隙10、導磁端蓋8、導磁機殼9和導磁端蓋8閉合。徑向多相勵磁繞組4的磁通經(jīng)每相極身、徑向氣隙3、轉子鐵芯2、徑向氣隙3、相鄰相極身和軛鐵閉合。永磁體5的磁勢、軸向勵磁補償控制繞組7的磁勢和徑向多相勵磁繞組4的磁勢與各自的磁通路徑形成的磁系統(tǒng)構成空間混合磁路。
具體實施方式
三參閱圖3，本實施方式與具體實施方式
一不同的是在左轉子鐵芯1-1和右轉子鐵芯1-2的外側分別依次固定有軸向隔磁塊13和軸向鐵芯14，軸向鐵芯14與軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6之間有軸向氣隙10。軸向勵磁混合式磁阻電機的磁系統(tǒng)中，永磁體5的磁通經(jīng)轉子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、氣隙3和轉子鐵芯1-2閉合。軸向勵磁補償控制繞組7的磁通經(jīng)軸向勵磁補償控制繞組鐵芯6、軸向氣隙10、轉子鐵芯14、徑向氣隙3、定子鐵芯2、導磁機殼9和導磁端蓋8閉合。徑向多相勵磁繞組4的磁通經(jīng)每相極身、徑向氣隙3、轉子鐵芯2及軸向鐵芯14、徑向氣隙3、相鄰相極身和軛鐵閉合。永磁體5的磁勢、軸向勵磁補償控制繞組7的磁勢和徑向多相勵磁繞組4的磁勢與各自的磁通路徑形成的磁系統(tǒng)構成空間混合磁路。
權利要求
1.軸向勵磁混合式磁阻電機，它包含定子鐵芯(2)、安裝在定子鐵芯(2)上的徑向勵磁繞組(4)、轉子鐵芯(1)、安裝在轉子鐵芯(1)上的永磁體(5)，轉子鐵芯(1)和定子鐵芯(2)之間有徑向氣隙(3)，其特征在于還在永磁體(5)的充磁方向與轉子鐵芯(1)同軸配置有軸向勵磁補償控制繞組鐵芯(6)和軸向勵磁補償控制繞組(7)，兩個軸向勵磁補償控制繞組鐵芯(6)分別設置在轉子鐵芯(1)軸向的兩側，軸向勵磁補償控制繞組鐵芯(6)與轉子鐵芯(1)之間有軸向氣隙(10)，軸向勵磁補償控制繞組(7)安裝在軸向勵磁補償控制繞組鐵芯(6)上，軸向勵磁補償控制繞組(7)產(chǎn)生與轉子(1)軸線方向相同的磁場。
2.根據(jù)權利要求1所述的軸向勵磁混合式磁阻電機，其特征在于轉子鐵芯(1)套裝于非導磁軸(11)上，轉子鐵芯(1)在軸線的中心處分成左轉子鐵芯(1-1)和右轉子鐵芯(1-2)，片形的永磁體(5)夾在左轉子鐵芯(1-1)和右轉子鐵芯(1-2)中間。
3.根據(jù)權利要求2所述的軸向勵磁混合式磁阻電機，其特征在于支撐非導磁軸(11)的軸承(11-1)為磁浮軸承或氣浮軸承。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的軸向勵磁混合式磁阻電機，其特征在于在導磁機殼(9)和定子鐵芯(2)之間設有非導磁體(12)。
5.根據(jù)權利要求1、2或3所述的軸向勵磁混合式磁阻電機，其特征在于在左轉子鐵芯(1-1)和右轉子鐵芯(1-2)的外側分別依次固定有軸向隔磁塊(13)和軸向鐵芯(14)，軸向鐵芯(14)與軸向勵磁補償控制繞組鐵芯(6)之間有軸向氣隙(10)。
全文摘要
軸向勵磁混合式磁阻電機，它涉及一種具有對軸向永磁磁勢控制和補償功能的軸向勵磁混合式磁阻電機。它包含定子鐵芯、徑向勵磁繞組、轉子鐵芯、永磁體，本發(fā)明還在永磁體的充磁方向與轉子鐵芯同軸配置有軸向勵磁補償控制繞組鐵芯和軸向勵磁補償控制繞組，兩個軸向勵磁補償控制繞組鐵芯分別設置在轉子鐵芯軸向的兩側，軸向勵磁補償控制繞組鐵芯與轉子鐵芯之間有軸向氣隙，軸向勵磁補償控制繞組安裝在軸向勵磁補償控制繞組鐵芯上，軸向勵磁補償控制繞組產(chǎn)生與轉子軸線方向相同的磁場。本發(fā)明通過合理設計和構造磁系統(tǒng)以獲得對永磁體磁勢的補償性和可控性，同時可以有效利用電機的空間，從而在相同結構尺寸前提下，得到大的轉矩及良好的控制特性。
文檔編號H02K1/27GK1458730SQ0313354
公開日2003年11月26日 申請日期2003年5月21日 優(yōu)先權日2003年5月21日
發(fā)明者程樹康, 張千帆, 宋立偉, 崔淑梅, 裴玉龍, 程遠 申請人:哈爾濱工業(yè)大學