專利名稱：混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種開關(guān)磁通電機(jī)，具體是ー種混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)，屬于電機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)的不斷加劇，采用永磁勵(lì)磁取代電勵(lì)磁以節(jié)省能源消耗成為全世界的共識(shí)，同時(shí)由于我國(guó)是世界上稀土資源最豐富的國(guó)家，開發(fā)研究和推廣應(yīng)用新型結(jié)構(gòu)的稀土永磁電機(jī)，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。然而，由于永磁電機(jī)自身存在氣隙磁場(chǎng)無(wú)法調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)，成了限制其應(yīng)用推廣的瓶頸。 目前，以轉(zhuǎn)子永磁型電機(jī)為原型的混合勵(lì)磁電機(jī)，提出的電機(jī)結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜，不論從制造エ藝還是成品化大規(guī)模生產(chǎn)而言，都面臨巨大的挑戰(zhàn)；而基于永磁體的開關(guān)磁通電機(jī)勵(lì)磁磁場(chǎng)無(wú)法調(diào)節(jié)，控制性能較差。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供ー種混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，方便實(shí)施，實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁磁場(chǎng)可調(diào)的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ー種混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸、定子和轉(zhuǎn)子，所述的定子包括定子軛和連接在定子軛上的定子極，在每?jī)蓚€(gè)相鄰的定子極之間設(shè)置一定子功率繞組線槽，所述的定子功率繞組線槽中布置有定子功率繞組，定子功率繞組為集中繞組，每個(gè)定子功率繞組的兩個(gè)有效邊分別布置在相應(yīng)的定子極兩側(cè)的定子功率繞組線槽中，所述的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軛和轉(zhuǎn)子極，在每個(gè)定子極中線ML處的定子極鐵芯中沿轉(zhuǎn)軸方向開鑿ー個(gè)矩形永磁體槽，在姆個(gè)永磁體槽中放置永磁體和定子勵(lì)磁繞組，所述的定子勵(lì)磁繞組為集中繞組，定子勵(lì)磁繞組的第一個(gè)有效邊放于永磁體槽底部，第二個(gè)有效邊放于永磁體槽頂部，所述的永磁體插入定子勵(lì)磁繞組兩個(gè)有效邊之間，所述的永磁體的磁場(chǎng)方向相對(duì)于自身的定子極是切向方向，相鄰定子極上的永磁體的磁場(chǎng)方向相反，相鄰定子極上的定子勵(lì)磁繞組的通電方向相反。永磁體槽的永磁體槽頂面距離定子極表面的鐵芯厚度為I至2毫米，構(gòu)成定子極頂部隔磁磁橋，該永磁體槽的永磁體槽底面距離定子軛外表面的鐵芯厚度也為I至2毫米，構(gòu)成定子極底部隔磁磁橋。本實(shí)用新型的有益效果是(I)、上述混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)，在每個(gè)定子極上都有定子勵(lì)磁繞組，通過(guò)控制定子勵(lì)磁繞組的電流就可以方便地調(diào)節(jié)電機(jī)的磁場(chǎng)大小，可以極大地提高電機(jī)的控制性能；(2)、姆個(gè)定子極上永磁體的磁場(chǎng)方向相對(duì)于自身定子極身是切向方向，而相應(yīng)定子極兩側(cè)的定子功率繞組的電流產(chǎn)生的電樞磁場(chǎng)方向是徑向的，因此，電樞磁場(chǎng)不會(huì)對(duì)永磁體的磁場(chǎng)產(chǎn)生去磁作用；(3)、永磁體槽的頂部和底部各個(gè)有一個(gè)隔磁磁橋，這些隔磁磁橋可以保護(hù)永磁體和増加定子鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)隔磁磁橋可以減少永磁體的漏磁通，提高永磁體的利用率；(4)、頂部隔磁磁橋的存在，使得定子極表面無(wú)槽，可以減少因?yàn)殚_槽引起的氣隙磁場(chǎng)和感應(yīng)電勢(shì)畸變。

圖I是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的齒結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、定子軛,2、定子極,2-1、定子極頂部隔磁磁橋,2-2、定子極底部隔磁磁橋，2-3、定子極表面，3、定子功率繞組線槽，4、定子功率繞組，5、永磁體槽，5-1、永磁體槽頂面，5-2、永磁體槽底面,6、永磁體,7、定子勵(lì)磁繞組,8、轉(zhuǎn)子軛,9、轉(zhuǎn)子極,10、轉(zhuǎn)軸，11、定子，12、轉(zhuǎn)子，ML、定子極中線。
具體實(shí)施方式
下面將以常規(guī)的六極定子、八極轉(zhuǎn)子的混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)為例，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步說(shuō)明。如圖I和圖2所示，本混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸10、定子11和轉(zhuǎn)子12，所述的定子11包括定子軛I和連接在定子軛I上的定子極2，在每?jī)蓚€(gè)相鄰的定子極2之間設(shè)置一定子功率繞組線槽3，所述的定子功率繞組線槽3中布置有定子功率繞組4，定子功率繞組4為集中繞組，每個(gè)定子功率繞組4的兩個(gè)有效邊分別布置在相應(yīng)的定子極2兩側(cè)的定子功率繞組線槽3中，所述的轉(zhuǎn)子12包括轉(zhuǎn)子軛8和轉(zhuǎn)子極9，在每個(gè)定子極中線ML處的定子極2鐵芯中沿轉(zhuǎn)軸10方向開鑿ー個(gè)矩形永磁體槽5,在姆個(gè)永磁體槽5中放置永磁體6和定子勵(lì)磁繞組7，所述的定子勵(lì)磁繞組7為集中繞組，定子勵(lì)磁繞組7的第一個(gè)有效邊放于永磁體槽5底部，第二個(gè)有效邊放于永磁體槽5頂部，所述的永磁體6插入定子勵(lì)磁繞組7兩個(gè)有效邊之間，所述的永磁體6的磁場(chǎng)方向相對(duì)于自身的定子極2是切向方向，相鄰定子極2上的永磁體6的磁場(chǎng)方向相反，相鄰定子極2上的定子勵(lì)磁繞組7的通電方向相反。在本實(shí)施例中，上述混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)的定子11和轉(zhuǎn)子12的鐵芯均由O. 5mm厚的硅鋼片疊壓鑄成，這樣可以使繞組端部縮短，導(dǎo)線的用量和銅耗減小，其中徑向相対的兩定子極2上的定子功率繞組4串聯(lián)或并聯(lián)成ー相繞組，使本實(shí)施例中的六個(gè)定子功率繞組4就分成了 ABC三相繞組。永磁體槽5的永磁體槽頂面5-1距離定子極表面2-3的鐵芯厚度為I至2毫米，構(gòu)成定子極頂部隔磁磁橋2-1，該永磁體槽5的永磁體槽底面5-2距離定子軛外表面2-4的鐵芯厚度也為I至2毫米，構(gòu)成定子極底部隔磁磁橋2-2。該混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)原理為當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，永磁體6磁通方向不變，而通過(guò)電機(jī)定子11和轉(zhuǎn)子12形成的電機(jī)主磁通回路發(fā)生變化，使得電機(jī)每相定子功率繞組4下產(chǎn)生交變的磁通，從而在定子功率繞組4中感應(yīng)出三相交變的電動(dòng)勢(shì)，為保護(hù)永磁體6和增加定子11鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)減少永磁體6的漏磁通，提高永磁體6的利用率，在所述永磁體槽5的頂部和底部各設(shè)有ー個(gè)隔磁磁橋，即定子極頂部隔磁磁橋2-1和定子極底部隔磁磁橋2-2 ;此外，由于頂部隔磁磁橋2-1的存在，使得定子極2的表面呈ー個(gè)平面或弧面，而不存在凹槽，減輕了現(xiàn)有技術(shù)在定子極上開槽引起的氣隙磁場(chǎng)和感應(yīng)電勢(shì)的畸變程度。上述混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)原理是當(dāng)需要増加每極勵(lì)磁磁通時(shí)，給姆極上的定子勵(lì)磁繞組7通正方向直流電流,它產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與永磁體6的磁場(chǎng)方向相同，這兩部分磁場(chǎng)相加，每極下的總勵(lì)磁磁通量就會(huì)加大；當(dāng)需要減少每極勵(lì)磁磁通時(shí)，給姆極上的定子勵(lì)磁繞組7通負(fù)方向直流電流,它產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與永磁體6的磁場(chǎng)方向相反，這兩部分磁場(chǎng)相減，每極下的總勵(lì)磁磁通量就會(huì)減小。通過(guò)控制定子勵(lì)磁繞組7的電流就可以方便地調(diào)節(jié)電機(jī)的磁場(chǎng)大小，以滿足電機(jī)控制的要求，由于每個(gè)定子勵(lì)磁繞組7是纏繞在自身定子極上永磁體槽5中的永磁體6上，當(dāng)某個(gè)定子極上的永磁體6失磁時(shí),對(duì)該 定子極上的定子勵(lì)磁繞組7通正方向電流為該永磁體重新充磁，從而恢復(fù)該永磁體6的磁性。
權(quán)利要求1.ー種混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸(10)、定子(11)和轉(zhuǎn)子(12)，所述的定子(11)包括定子軛(I)和連接在定子軛(I)上的定子極(2)，在每?jī)蓚€(gè)相鄰的定子極(2)之間設(shè)置一定子功率繞組線槽(3)，所述的定子功率繞組線槽(3)中布置有定子功率繞組(4)，定子功率繞組(4)為集中繞組，每個(gè)定子功率繞組(4)的兩個(gè)有效邊分別布置在相應(yīng)的定子極(2)兩側(cè)的定子功率繞組線槽(3)中，所述的轉(zhuǎn)子(12)包括轉(zhuǎn)子軛(8)和轉(zhuǎn)子極(9)，其特征在于，在每個(gè)定子極中線ML處的定子極(2)鐵芯中沿轉(zhuǎn)軸(10)方向開鑿ー個(gè)矩形永磁體槽(5)，在每個(gè)永磁體槽(5)中放置永磁體(6)和定子勵(lì)磁繞組(7)，所述的定子勵(lì)磁繞組(7)為集中繞組，定子勵(lì)磁繞組(7)的第一個(gè)有效邊放于永磁體槽(5)底部，第二個(gè)有效邊放于永磁體槽(5)頂部，所述的永磁體(6)插入定子勵(lì)磁繞組(7)兩個(gè)有效邊之間，所述的永磁體(6)的磁場(chǎng)方向相對(duì)于自身的定子極(2)是切向方向,相鄰定子極(2)上的永磁體(6)的磁場(chǎng)方向相反,相鄰定子極(2)上的定子勵(lì)磁繞組(7)的通電方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)，其特征在于，所述的永磁體槽(5)的永磁體槽頂面(5-1)距離定子極表面(2-3)的鐵芯厚度為I至2毫米，構(gòu)成定子極頂部隔磁磁橋(2-1)，該永磁體槽(5)的永磁體槽底面(5-2)距離定子軛外表面(2-4)的鐵芯厚度也為I至2毫米，構(gòu)成定子極底部隔磁磁橋(2-2)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種混合勵(lì)磁開關(guān)磁通電機(jī)，屬于電機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，包括轉(zhuǎn)軸、定子和轉(zhuǎn)子，在每個(gè)定子極中線ML處的定子極鐵芯中沿轉(zhuǎn)軸方向開鑿一個(gè)矩形永磁體槽，在永磁體槽中放置永磁體和定子勵(lì)磁繞組，定子勵(lì)磁繞組的第一個(gè)有效邊放于永磁體槽底部，第二個(gè)有效邊放于永磁體槽頂部，永磁體插入定子勵(lì)磁繞組兩個(gè)有效邊之間。達(dá)到勵(lì)磁磁場(chǎng)可以調(diào)節(jié)，提高電機(jī)的控制性能的目的，同時(shí)電樞磁場(chǎng)不會(huì)對(duì)永磁體的磁場(chǎng)產(chǎn)生去磁作用，保護(hù)永磁體和增加定子鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度，減少永磁體的漏磁通，提高永磁體的利用率，頂部隔磁磁橋的存在，使得定子極表面無(wú)槽，可以減少因?yàn)殚_槽引起的氣隙磁場(chǎng)和感應(yīng)電勢(shì)畸變。
文檔編號(hào)H02K1/14GK202488230SQ20122010036
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月17日
發(fā)明者甄文歡, 鄧先明, 郭其鋒, 黃坤 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)