專利名稱：可控磁場永磁盤式電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機，是一種可控磁場永磁盤式電機。
背景技術(shù)：
盤式電機有勵磁式和永磁式兩種。勵磁盤式電機轉(zhuǎn)子的各個磁極都設(shè)有勵磁繞組，調(diào)節(jié)勵磁繞組電流，可以方便地控制磁場，但是勵磁繞組有損耗和發(fā)熱，電機的整體效率和功率密度低。永磁盤式電機轉(zhuǎn)子上設(shè)置永磁體，沒有勵磁損耗和發(fā)熱，電機的整體效率和功率密度高，但原理上不可調(diào)控。必要時需按照矢量控制原理從定子側(cè)進行控制，控制復(fù)雜，而且，控制磁勢與永磁磁勢同軸(直軸)，會影響永磁體的運行條件，特別是當強弱磁情況時會造成永磁體不可逆去磁，影響電機的運行性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可控磁場永磁盤式電機，使之通過調(diào)節(jié)定子勵磁繞組電流，方便地控制磁場，從而控制電機的運行狀態(tài)。
實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的主要技術(shù)構(gòu)思是，通過將電機定子分裂成內(nèi)、外定子，其間設(shè)置一直流線圈，又在電機定子的左、右兩側(cè)各設(shè)置一嵌有永磁體的轉(zhuǎn)子。則當控制電機定子上的直流線圈電流時，即可控制磁場，以改變電機的運行狀態(tài)。本發(fā)明的具體方案是，本永磁盤式電機的主要結(jié)構(gòu)中主要包含有固置在定子機座上的鐵芯繞組式定子組件和固置在轉(zhuǎn)軸上的永磁式轉(zhuǎn)子組件，在本發(fā)明中定子組件主要包含有內(nèi)定子鐵芯、外定子鐵芯、左電樞線圈、右電樞線圈和直流勵磁線圈，其中，左、右電樞線圈分別嵌置在內(nèi)、外定子鐵芯的左、右兩側(cè)，直流勵磁線圈置于內(nèi)定子鐵芯及外定子鐵芯之間；轉(zhuǎn)子組件具有左、右兩個轉(zhuǎn)子組件，其中，左轉(zhuǎn)子組件上相對于外定子鐵芯的位置間隔一個極距嵌入永磁體N極，極間形成勵磁磁極，同時，相對于內(nèi)定子鐵芯的位置間隔一個極距嵌入永磁體S極，永磁體N極和S極錯開一個極距，右轉(zhuǎn)子組件上相對于外定子的位置間隔一個極距嵌入永磁體S極，同時，相對于內(nèi)定子的位置間隔一個極距嵌入永磁體N極，永磁體S極和N極錯開一個極距。
由上所述本發(fā)明電機結(jié)構(gòu)見，由于通過將電機定子分裂成內(nèi)、外定子，其間設(shè)置一直流勵磁線圈；在電機定子的左、右兩側(cè)各設(shè)置一轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子上相應(yīng)于內(nèi)、外定子分別嵌入異極性永磁體，間隔有勵磁磁極，并使左、右轉(zhuǎn)子異極性對準，使永磁磁路和勵磁磁路相對獨立，相互影響小。從而綜合利用了勵磁式和永磁式盤式電機的優(yōu)點，調(diào)節(jié)勵磁線圈電流，可以方便地控制磁場；控制磁勢雖然與永磁磁勢同軸(直軸)，但不會影響永磁體的運行條件，特別是當強弱磁情況時，不會造成永磁體不可逆去磁，影響電機的運行特性。本發(fā)明特別適合電機的高功率密度、高效率、磁場可控制要求。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中的左轉(zhuǎn)子組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中的定子鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例如附圖所示。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
首先請參閱圖1。由圖1見，本實施例中，固置在定子機座上的鐵芯繞組式定子組件由內(nèi)定子鐵芯4、外定子鐵芯6、左電樞線圈3、右電樞線圈7和直流勵磁線圈5組成，其中，左、右電樞線圈3、7分別嵌置在內(nèi)、外定子鐵芯4、6的左、右兩側(cè)，直流勵磁線圈5置于內(nèi)定子鐵芯4及外定子鐵芯6之間；固置在轉(zhuǎn)軸1上的轉(zhuǎn)子組件具有左、右兩個轉(zhuǎn)子組件2、8，其中，左轉(zhuǎn)子組件2上，請同時參閱圖2，相對于外定子鐵芯6的位置間隔一個極距嵌入永磁體N極9，極間形成勵磁磁極11，同時，相對于內(nèi)定子鐵芯4的位置間隔一個極距嵌入永磁體S極10，極間形成勵磁磁極12，永磁體N極9和S極10錯開一個極距。同樣，右轉(zhuǎn)子組件8上相對于外定子鐵芯6的位置間隔一個極距但嵌入永磁體S極10，極間形成勵磁磁極11，同時，相對于內(nèi)定子鐵芯4的位置間隔一個極距但嵌入永磁體N極9，極間形成勵磁磁極12，永磁體S極10和N極9錯開一個極距。
由圖3所示定子鐵芯結(jié)構(gòu)圖見，直流勵磁線圈5置于用硅鋼帶卷繞成的外定子鐵芯6與內(nèi)定子鐵芯4之間，兩鐵芯的兩端面開有等寬的、裝配時對齊的槽，以嵌入左電樞線圈3和右電樞線圈7。
請再參閱圖1。本實施例裝配時，左、右轉(zhuǎn)子永磁體的異極性對準。永磁磁路為左轉(zhuǎn)子外側(cè)N極、左側(cè)外側(cè)氣隙、左側(cè)外定子齒、外定子磁軛、右側(cè)外定子齒、右側(cè)外側(cè)氣隙、右轉(zhuǎn)子外側(cè)S極、右轉(zhuǎn)子磁軛、右轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)N極、右側(cè)內(nèi)側(cè)氣隙、右側(cè)內(nèi)定子齒、內(nèi)定子磁軛、左側(cè)內(nèi)定子齒、左側(cè)內(nèi)側(cè)氣隙、左轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)S極、左轉(zhuǎn)子磁軛、左轉(zhuǎn)子外側(cè)N極。由于直流勵磁線圈的軸線同轉(zhuǎn)軸，永磁體磁異率接近氣隙，勵磁磁路為左轉(zhuǎn)子外側(cè)勵磁磁極、左側(cè)外側(cè)氣隙、左側(cè)外定子齒、外定子磁軛、右側(cè)外定子齒、右側(cè)外側(cè)氣隙、右轉(zhuǎn)子外側(cè)勵磁磁極、右轉(zhuǎn)子磁軛、右轉(zhuǎn)子內(nèi)鍘勵磁磁極、右側(cè)內(nèi)側(cè)氣隙、右側(cè)內(nèi)定子齒、內(nèi)定子磁軛、左側(cè)內(nèi)定子齒、左側(cè)內(nèi)側(cè)氣隙、左轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)勵磁磁極、左轉(zhuǎn)子磁軛、左轉(zhuǎn)子外側(cè)勵磁磁極。調(diào)節(jié)直流勵磁線圈電流，即可方便地控制磁場。
權(quán)利要求
1，一種可控磁場永磁盤式電機，包含有固置在定子機座上的鐵芯繞組式定子組件和固置在轉(zhuǎn)軸上的永磁式轉(zhuǎn)子組件，其特征在于定子組件主要包含有內(nèi)定子鐵芯、外定子鐵芯、左電樞線圈、右電樞線圈和直流勵磁線圈，其中，左、右電樞線圈分別嵌置在內(nèi)、外定子鐵芯的左、右兩側(cè)，直流勵磁線圈置于內(nèi)定子鐵芯及外定子鐵芯之間；轉(zhuǎn)子組件具有左、右兩個轉(zhuǎn)子組件，其中，左轉(zhuǎn)子組件上相對于外定子鐵芯的位置間隔一個極距嵌入永磁體N極，同時，相對于內(nèi)定子鐵芯的位置間隔一個極距嵌入永磁體S極，永磁體N極和S極錯開一個極距，右轉(zhuǎn)子組件上相對于外定子的位置間隔一個極距嵌入永磁體S極，同時，相對于內(nèi)定子的位置間隔一個極距嵌入永磁體N極，永磁體S極和N極錯開一個極距。
全文摘要
本發(fā)明是一種可控磁場永磁盤式電機，定子組件主要由內(nèi)定子鐵芯、外定子鐵芯、左電樞線圈、右電樞線圈和直流勵磁線圈組成，其中，左、右電樞線圈分別嵌置在內(nèi)、外定子鐵芯的左、右兩側(cè)，直流勵磁線圈置于內(nèi)定子鐵芯及外定子鐵芯之間；轉(zhuǎn)子組件具有左、右兩個轉(zhuǎn)子組件，左(右)轉(zhuǎn)子組件上相對于外定子鐵芯的位置間隔一個極距嵌入永磁體N極(S極)，同時，相對于內(nèi)定子鐵芯的位置間隔一個極距嵌入永磁體S極(N極)，永磁體N極和S極錯開一個極距。本發(fā)明特別適合電機的高功率密度、高效率、磁場可控制要求。
文檔編號H02K23/02GK1547314SQ20031010949
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者黃蘇融, 貢俊, 謝國棟, 張琪, 楊錕, 唐名鐘 申請人:上海大學(xué), 上海安乃達驅(qū)動技術(shù)有限公司