]圖1為本實用新型電機的功率變換器電路圖；
[0045]圖2為現(xiàn)有無刷直流永磁和永磁同步電機功率變換器電路圖；
[0046]圖3為本實用新型電機實施方式1結(jié)構示意圖；
[0047]圖4為本實用新型電機實施方式2結(jié)構示意圖；
[0048]其中，1.定子齒，2.定子背軛，3.定子槽軛，4.電樞槽，5.勵磁槽，6.電樞繞組，
7.勵磁繞組，8.永磁體，9.轉(zhuǎn)子齒，10.轉(zhuǎn)子槽，11.主氣隙，12.附加氣隙。
【具體實施方式】
:
[0049]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0050]一種環(huán)形軛部雙繞組混合勵磁永磁電動機，它包括定子、轉(zhuǎn)子、主氣隙和附加氣隙，所述定子包括永磁體、定子軛、定子齒、定子槽和定子繞組；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子齒和轉(zhuǎn)子槽；所述定子軛包括定子槽軛和定子背軛，定子槽軛位于定子槽靠近外圓周方向，定子槽軛和定子背軛之間設有永磁體，永磁體不隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，安裝方便，有利于散熱，消除了普通永磁電機由于永磁體隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的機械應力損壞和永磁體散熱不良等缺點，所述永磁體為平行充磁或者徑向充磁，每塊永磁體既可以由一整塊永磁體充磁而成，也可以由多塊寬度較窄的永磁體拼接而成，所述永磁體的極弧寬度可以相同，也可以不同，同一個定子槽軛上的永磁體的充磁方向相同，相鄰兩個定子槽軛部上的永磁體的充磁方向相反；所述定子槽包括電樞繞組所在槽(電樞槽)和勵磁繞組所在槽(勵磁槽)，所述電樞槽和勵磁槽沿圓周交替間隔排列，電樞槽內(nèi)安放有一套電樞繞組，勵磁槽內(nèi)安放有一套勵磁繞組，電機運行時，只需要控制一套電樞繞組的電流大小和方向，勵磁繞組通方向不變的直流電流，電樞電流磁場、勵磁電流磁場和永磁體產(chǎn)生的磁場相互作用使得定子齒上的磁通相互增強或者抵消，定子磁場在某個方向上連續(xù)開通或者關斷，利用定子和轉(zhuǎn)子間磁阻變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；定子齒和轉(zhuǎn)子齒之間設有主氣隙；勵磁繞組所在槽內(nèi)上方的定子槽軛部沿徑向斷開，設附加氣隙，所述附加氣隙不增加電機的外徑尺寸；相鄰兩塊永磁體產(chǎn)生的一部分磁通經(jīng)過主氣隙進入轉(zhuǎn)子形成主磁通，另一部分不經(jīng)過主氣隙進入轉(zhuǎn)子而經(jīng)過該附加氣隙閉合形成漏磁通，由于永磁體產(chǎn)生的總磁通量是一定的，通過調(diào)節(jié)勵磁繞組內(nèi)電流的大小可以調(diào)節(jié)該漏磁通的大小，進而調(diào)節(jié)經(jīng)過主氣隙進入到轉(zhuǎn)子中的主磁通的大小，以此實現(xiàn)調(diào)節(jié)勵磁的作用。
[0051]電機定子齒的個數(shù)ns滿足:ns = 2*n，其中η是大于等于2的自然數(shù)。
[0052]電機轉(zhuǎn)子齒的個數(shù)nr和電機定子齒的個數(shù)ns滿足:nr = ns/2。
[0053]永磁體的塊數(shù)npm和電機定子齒的個數(shù)ns滿足:npm/m = 0.5*ns，m為大于等于1的自然數(shù)。
[0054]定子槽內(nèi)只安放有一套電樞繞組或者勵磁繞組，定子槽內(nèi)不需要相間絕緣，槽利用率高，繞組下線工藝簡單，制造成本低。
[0055]勵磁繞組產(chǎn)生的磁通經(jīng)過附加氣隙、定子齒、主氣隙和轉(zhuǎn)子齒形成閉合回路，勵磁繞組產(chǎn)生的磁通不經(jīng)過永磁體，與永磁體產(chǎn)生的磁通形成并聯(lián)關系，減小了勵磁磁通對應回路的磁阻，同樣勵磁電流可產(chǎn)生較大的勵磁磁通，不僅有效提高了弱磁效率，而且避免了永磁體由于勵磁磁通穿過永磁體引起永磁體反向磁化而產(chǎn)生的磁性能下降等不可逆退磁的風險，增強了電機的可靠性。
[0056]永磁體與定子背軛鐵芯和定子槽軛鐵芯均緊密接觸。
[0057]附加氣隙可以為各處寬度相同的均勻氣隙，也可以為各處寬度不同的非均勻氣隙，可以改變附加氣隙的寬度或者采用上下不等寬氣隙結(jié)構得到不同的增磁和弱磁特性，以此滿足不同應用場合的需要。
[0058]勵磁繞組從一個勵磁槽穿入，然后向外徑方向沿定子背軛外側(cè)穿出，形成一個線圈，勵磁繞組圍繞定子槽軛，永磁體和定子背軛纏繞，每個勵磁槽內(nèi)的勵磁繞組為一套線圈，所有線圈可以相互并聯(lián)或者串聯(lián)；
[0059]電樞繞組從一個電樞槽穿入，然后向外徑方向沿定子背軛外側(cè)穿出，形成一個線圈，電樞繞組圍繞定子槽軛，永磁體和定子背軛纏繞，每個電樞槽內(nèi)的電樞繞組為一套線圈，所有線圈可以相互并聯(lián)或者串聯(lián)；
[0060]電機的永磁體的極弧寬度可以通過根據(jù)永磁體的磁能積或者剩磁密度靈活確定，可以根據(jù)電機的設計氣隙磁密確定永磁體的剩磁密度，再通過改變永磁體的極弧系數(shù)來確定永磁體的磁能積，而現(xiàn)有永磁電機由于極弧系數(shù)受到極數(shù)的限制，通常只有采用高性能永磁體才能滿足設計磁密的需要。
[0061 ] 永磁體既可以是高磁能積的永磁材料如釹鐵硼也可以是低磁能積的永磁材料如鐵氧體或者鋁鎳鈷制成。
[0062]轉(zhuǎn)子為對稱凸極轉(zhuǎn)子，階梯型轉(zhuǎn)子或者渦輪狀轉(zhuǎn)子。
[0063]本實用新型電機運行時勵磁磁場可以調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)勵磁繞組F的電流可以調(diào)節(jié)電機氣隙內(nèi)的磁通密度，本實用新型電機勵磁繞組安放在附加氣隙的下面，兩者并排放置，勵磁繞組產(chǎn)生的磁通直接經(jīng)過附加氣隙、定子齒、主氣隙和轉(zhuǎn)子齒形成閉合回路，勵磁磁通不經(jīng)過永磁體，與永磁體產(chǎn)生的磁通形成并聯(lián)關系，這不僅有效提高了弱磁效率，而且避免了永磁體由于反向磁化而產(chǎn)生的磁性能下降等不可逆退磁的風險，本實用新型電機的永磁體選擇靈活，既可以選擇高磁能積的永磁體，也可以選擇鐵氧體等低磁能積的永磁體，因為可以通過電機的設計氣隙磁密確定永磁體的剩磁密度，再通過改變永磁體的極弧系數(shù)來確定永磁體的磁能積，而現(xiàn)有永磁電機由于極弧系數(shù)受到極數(shù)的限制，通常只有采用高性能永磁體才能滿足設計磁密的需要。
[0064]由于附加氣隙寬度的不同會顯著改變電機磁路的磁阻，影響永磁體之間的漏磁通，進而影響電機的增磁和弱磁效果，因此，可以改變附加氣隙的寬度或者采用上下不等寬氣隙結(jié)構，通過改變電機的附加氣隙寬度可以得到不同的電機特性，以此滿足不同應用場合的需要。
[0065]如圖1所示，本實用新型電機為混合勵磁永磁電機，定子上只有一套定子電樞繞組A和一套勵磁繞組F，而且電機每個槽內(nèi)只安放有一套繞組，槽內(nèi)不需要相間絕緣，本實用新型電機勵磁槽內(nèi)安放有勵磁繞組，電樞槽內(nèi)安放有電樞繞組，繞組從一個電樞槽或者勵磁槽穿入，然后向外徑方向沿定子背軛外側(cè)穿出，形成一個線圈，電機繞組圍繞定子槽軛，永磁體和定子背軛纏繞，每個槽內(nèi)的繞組為一套線圈，本實用新型電機運行時只有一套電樞繞組A通交流電流，而勵磁繞組F通以方向不變的直流電流，因此電機的控制電路只需兩個電力電子功率開關器件，如IGBT或者M0SFET。
[0066]如圖2所示，現(xiàn)有各類感應電動機以及永磁電機定子上均有三相及以上的電樞繞組，需要至少6個電力電子功率開關器件。因此，本實用新型電機的控制系統(tǒng)所需開關器件少，成本低，結(jié)構簡單。此外，由于功率開關器件個數(shù)少，降低了電機控制電路中功率開關器件發(fā)生故障的可能性，可靠性提高。
[0067]實施例一:
[0068]如圖3所示，電機定子齒數(shù)為8，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為4，永磁體塊數(shù)為4，本實施方式包括定子，轉(zhuǎn)子，主氣隙和附加氣隙，定子包括定子鐵芯，永磁體和定子槽，定子鐵芯包括定子齒1，定子背軛2和定子槽軛3，定子鐵芯由高導磁率鐵磁材料制成，定子鐵芯上設有定子槽，定子槽包括電樞槽4和勵磁槽5，電樞槽4和勵磁槽5交替間隔排列，勵磁槽5內(nèi)安放有勵磁繞組7，電樞槽4內(nèi)安放有電樞繞組6，繞組從一個勵磁槽或者電樞槽穿入，然后向外徑方向沿定子背軛外側(cè)穿出，形成一個