專利名稱:一種混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)。
背景技術(shù):
電機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中的主要驅(qū)動(dòng)部件,性能優(yōu)異的電機(jī)對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 至關(guān)重要。近年來(lái),隨著電力電子技術(shù)、永磁材料和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,永 磁無(wú)刷直流電機(jī)得到迅速發(fā)展,永磁無(wú)刷直流電機(jī)具有高效、高功率密度的特 點(diǎn),隨著高性能永磁材料的問(wèn)世,大大提高了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的功率密度和 性能。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好等特點(diǎn),得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的定子齒中間放置永磁體得到的永磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),結(jié)合了開(kāi) 關(guān)磁阻電機(jī)和永磁電機(jī)的特點(diǎn),既有開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性好等特點(diǎn), 同時(shí)兼具永磁電機(jī)功率密度高等特點(diǎn)。在永磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)中,轉(zhuǎn)子僅由鐵心 疊片構(gòu)成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠;永磁體和電樞繞組都置于定子上,非常易于散熱冷 卻。
但是,傳統(tǒng)永磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)主要由永磁體勵(lì)磁產(chǎn)生,難以調(diào) 節(jié),這樣就限制了電機(jī)的運(yùn)行速度范圍。此外,傳統(tǒng)永磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)中還存 在漏磁嚴(yán)重,漏磁一方面造成永磁體利用率不高,另一方面也導(dǎo)致了電磁干擾 與電磁兼容問(wèn)題,同時(shí)還限制了電機(jī)機(jī)殼必須采用不導(dǎo)磁材料。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提出一種氣隙磁場(chǎng)可調(diào)、改進(jìn)端部漏磁的混合勵(lì)磁開(kāi) 關(guān)磁鏈電機(jī)。
本實(shí)用新型的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),包括轉(zhuǎn)子,定子,三相電樞繞組, 單相勵(lì)磁繞組和機(jī)殼,機(jī)殼為導(dǎo)磁材料,轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成,固定在 機(jī)殼內(nèi)的定子包括依次排列的"U"形鐵心和第一永磁體,第一永磁體沿圓周切 向充磁,N極、S極交替排列,在"U"形鐵心底邊和機(jī)殼之間放置第二永磁體, 第二永磁體沿半徑方向充磁,N極、S極交替排列,與"U"形鐵心接觸的第一 永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同,電樞齒由第一永磁體和緊貼在第 一永磁體兩側(cè)的"U"形鐵心邊構(gòu)成,三相電樞繞組為集中繞組,繞在電樞齒上, 相鄰"U"形鐵心底邊肩角和機(jī)殼之間構(gòu)成空腔,單相勵(lì)磁繞組為集中繞組,繞 在第二永磁體上。
上述的轉(zhuǎn)子和"U"形鐵心由硅鋼片疊制而成。所說(shuō)的"U"鐵心的開(kāi)口為
3全開(kāi)口或半開(kāi)口。所說(shuō)的機(jī)殼由鋼板巻成或者由硅鋼片疊制而成。
本實(shí)用新型中的第一永磁體為平行充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。第二永 磁體為平行充磁或者徑向充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。
本實(shí)用新型可在第二永磁體兩側(cè)分別安置導(dǎo)磁片,導(dǎo)磁片的一端抵住機(jī)殼, 另一端抵住"U"形鐵心的底邊。這樣,導(dǎo)磁片構(gòu)成相應(yīng)的并聯(lián)磁路,在同樣的 勵(lì)磁電流條件下,可以獲得更好的調(diào)節(jié)氣隙磁場(chǎng)的效果。
上述的導(dǎo)磁片可與"U"形鐵心為一整體;或者導(dǎo)磁片可與機(jī)殼為一整體。 工作時(shí),將混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)的三相電樞繞組與已接直流電源的控制 電路相連。利用轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置,由此確定三相電樞繞組的導(dǎo)通 狀態(tài),因?yàn)橹绷麟娫赐ㄟ^(guò)控制電路給三相電樞繞組加載頻率為/的三相電壓,則 在三相電樞繞組中流過(guò)頻率同為/的三相電流,于是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速w-60./7p (p為 電樞繞組極對(duì)數(shù))。通過(guò)控制加到三相電樞繞組上的電壓大小和頻率,則可調(diào)節(jié) 電機(jī)的速度。通過(guò)控制加到三相電樞繞組上的電壓大小和頻率,則可調(diào)節(jié)電機(jī) 的速度。將單相勵(lì)磁繞組接直流電源,根據(jù)需要對(duì)勵(lì)磁繞組施以正向或反向電 流,對(duì)永磁氣隙磁場(chǎng)起到加強(qiáng)或減弱的作用。通過(guò)對(duì)勵(lì)磁電流方向和大小的調(diào) 節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)合成氣隙磁場(chǎng)的調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行速度、轉(zhuǎn)矩等,適合不 同場(chǎng)合的需要。 本實(shí)用新型的有益效果
1. 永磁體勵(lì)磁和勵(lì)磁繞組電勵(lì)磁共同合成氣隙磁場(chǎng),實(shí)現(xiàn)了氣隙磁場(chǎng)的可調(diào) 節(jié)性,使混合勵(lì)磁型永磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)具有更佳的可控性。
2. 機(jī)殼采用導(dǎo)磁材料,能夠完全避免不導(dǎo)磁機(jī)殼存在的外沿漏磁,提高電機(jī) 抗電磁干擾和電磁兼容能力,提高永磁體利用率。
3. 永磁體和繞組都置于定子上,易于散熱、冷卻,提高功率密度。
圖1是一種混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中箭頭方向?yàn)橛来朋w 充磁方向;
圖2是另一種混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中箭頭方向?yàn)橛来?體充磁方向。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1,混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)包括轉(zhuǎn)子1,定子2,三相電樞繞組3, 單相勵(lì)磁繞組4和機(jī)殼5,機(jī)殼為導(dǎo)磁材料,轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成,固定 在機(jī)殼內(nèi)的定子包括依次排列的"U"形鐵心2.1和第一永磁體2.2,第一永磁體沿圓周切向充磁,N極、S極交替排列,在"U"形鐵心底邊和機(jī)殼之間放置
第二永磁體2.3,第二永磁體沿半徑方向充磁,N極、S極交替排列,與"U" 形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同,電樞齒由第一 永磁體2.2和緊貼在第一永磁體兩側(cè)的"U"形鐵心邊構(gòu)成,三相電樞繞組3為 集中繞組,繞在電樞齒上,相鄰"U"形鐵心底邊肩角和機(jī)殼之間構(gòu)成空腔6, 單相勵(lì)磁繞組4為集中繞組,繞在第二永磁體上。圖例,轉(zhuǎn)子有10個(gè)齒,定子 有12個(gè)繞有三相電樞繞組的電樞齒,12個(gè)勵(lì)磁線圈。
圖2所示,在第二永磁體2.3兩側(cè)分別安置有導(dǎo)磁片2.4,導(dǎo)磁片的一端抵 住機(jī)殼,另一端抵住"U"形鐵心2.1的底邊。導(dǎo)磁片可與"U"形鐵心為一整 體;或者可與機(jī)殼為一整體。
這樣,導(dǎo)磁片構(gòu)成相應(yīng)的并聯(lián)磁路,在同樣的勵(lì)磁電流條件下,可以獲得 更好的調(diào)節(jié)氣隙磁場(chǎng)的效果。
權(quán)利要求1.一種混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),其特征在于包括轉(zhuǎn)子(1),定子(2),三相電樞繞組(3),單相勵(lì)磁繞組(4)和機(jī)殼(5),機(jī)殼為導(dǎo)磁材料,轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成,固定在機(jī)殼內(nèi)的定子包括依次排列的“U”形鐵心(2.1)和第一永磁體(2.2),第一永磁體沿圓周切向充磁,N極、S極交替排列,在“U”形鐵心底邊和機(jī)殼之間放置第二永磁體(2.3),第二永磁體沿半徑方向充磁,N極、S極交替排列,與“U”形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同,電樞齒由第一永磁體(2.2)和緊貼在第一永磁體兩側(cè)的“U”形鐵心邊構(gòu)成,三相電樞繞組(3)為集中繞組,繞在電樞齒上,相鄰“U”形鐵心底邊肩角和機(jī)殼之間構(gòu)成空腔(6),單相勵(lì)磁繞組(4)為集中繞組,繞在第二永磁體上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),其特征在于所說(shuō)的轉(zhuǎn)子 (1)和"U"形鐵心(2.1)由硅鋼片疊制而成。
3. 根據(jù)權(quán)利耍求1所述的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),其特征在于所說(shuō)的第一永 磁體(2.2)為充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),其特征在于所說(shuō)的第二永 磁體(2.3)為充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),其特征在于所說(shuō)的"U" 鐵心的開(kāi)口為全開(kāi)口或半開(kāi)口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),其特征在于所說(shuō)的機(jī)殼 (5)由鋼板巻成或者由硅鋼片疊制而成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),其特征是在第二永磁體 (2.3)兩側(cè)分別安置導(dǎo)磁片(2.4),導(dǎo)磁片(2.4)的一端抵住機(jī)殼,另一端抵住"U"形鐵心(2.1)的底邊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),其特征在于導(dǎo)磁片(2.4) 與"U"形鐵心(2.1)為一整體;或者導(dǎo)磁片與機(jī)殼為一整體。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī),包括轉(zhuǎn)子,定子,三相電樞繞組,單相勵(lì)磁繞組和機(jī)殼,機(jī)殼為導(dǎo)磁材料,固定在機(jī)殼內(nèi)的定子包括依次排列的“U”形鐵心和第一永磁體,第一永磁體沿圓周切向充磁,N極、S極交替排列,在“U”形鐵心底邊和機(jī)殼之間放置第二永磁體,第二永磁體沿半徑方向充磁,N極、S極交替排列,與“U”形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同,電樞齒由第一永磁體和緊貼在第一永磁體兩側(cè)的“U”形鐵心邊構(gòu)成,三相電樞集中繞組繞在電樞齒上,單相勵(lì)磁集中繞組繞在第二永磁體上。本實(shí)用新型的混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈電機(jī)氣隙磁場(chǎng)可調(diào),并能夠避免機(jī)殼外沿漏磁,提高電機(jī)抗電磁干擾和電磁兼容能力,提高永磁體利用率。
文檔編號(hào)H02K29/00GK201409068SQ20092012037
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者沈建新, 王燦飛 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)