專利名稱：具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙凸極電機，特別是涉及一種具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增 強型磁通切換雙凸極電機。
背景技術(shù)：
磁通切換雙凸極電機最早是在1955年由學(xué)者Rauch和Johnson提出的，其結(jié) 構(gòu)如

圖1所示，在其后的很長一段時間內(nèi)這種電機被研究的很少。隨著永磁材料的發(fā)展， Hoang等學(xué)者在1997年重新將研究目光投向磁通切換雙凸極電機。隨后又有人提出了混 合勵磁磁通切換雙凸極電機，如圖2所示。近幾年中國學(xué)者也開始對磁通切換雙凸極電機 進行比較系統(tǒng)的研究，其中研究比較多的有東南大學(xué)和浙江大學(xué)。磁通切換雙凸極電機的定、轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)，電機的結(jié)構(gòu)性能較好，相對于傳統(tǒng) 的轉(zhuǎn)子型永磁電機來說，永磁體置于定子上，不會產(chǎn)生不可逆退磁。磁通切換雙凸極電機的 轉(zhuǎn)子與開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)子相似，既無永磁體也無繞組，機械強度高，適合高速或者超高速運 行，且對環(huán)境的要求較低，適合運行于較惡劣的環(huán)境。磁通切換雙凸極電機的每相永磁磁鏈 為雙極性，且磁鏈和反電勢波形都接近正弦分布，電機出力大，轉(zhuǎn)矩密度和功率密度較高。專利申請?zhí)枮?00910098786. 4的公開文件提出一種磁場增強型磁通切換雙凸極 電機。如圖3所示，該種電機包含轉(zhuǎn)子31、定子32、U型定子鐵芯321、切向充磁磁體322、 輔助永磁體323、三相電樞繞組33以及機殼34。但是由于采用的是內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，輔助磁極 貼在定子鐵芯外，永磁體用量較多，而且當(dāng)電機極數(shù)較少時仍有很多漏磁產(chǎn)生，永磁體利用 率不高，磁場增強效果不理想。現(xiàn)有技術(shù)中對外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機研究還沒見相關(guān)報導(dǎo)，由于 外轉(zhuǎn)子電機具有轉(zhuǎn)動慣量比常規(guī)電機大，且電樞鐵芯直徑可以做的較大，能提高在不穩(wěn)定 負載下電機的效率和輸出功率，在某些場合外轉(zhuǎn)子電機具有獨特的優(yōu)勢，比如風(fēng)力發(fā)電和 汽車制造，如汽車的輪轂，等領(lǐng)域。因此，提供一種漏磁少，損耗低，高功率密度的新型外轉(zhuǎn) 子電機成為本領(lǐng)域研究人員的主要任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種漏磁少，損耗低，高功率密 度的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機。為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、定 轉(zhuǎn)子間氣隙及轉(zhuǎn)軸等。所述定子包括環(huán)繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置的導(dǎo)磁襯套、環(huán)繞導(dǎo)磁襯套設(shè)置的徑向 充磁輔助永磁體，環(huán)繞徑向充磁輔助永磁體設(shè)置的定子鐵芯，所述的定子鐵芯由定子鐵芯 組件組成、定子鐵芯組件間設(shè)置有切向充磁永磁體，切向充磁永磁體N、S極交替排列，與定 子鐵芯組件接觸的切向充磁永磁體和徑向充磁輔助永磁體極性相同；轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子外， 定轉(zhuǎn)子鐵芯均為齒槽式結(jié)構(gòu)，定子鐵芯齒上纏有集中式電樞繞組，轉(zhuǎn)子上無繞組。[0009]所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機為三相電機或多 相電機，定子齒數(shù)Λ；和轉(zhuǎn)子齒數(shù)乂滿足
權(quán)利要求1.一種具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，其特征在于，包括定 子、轉(zhuǎn)子、定轉(zhuǎn)子間氣隙及轉(zhuǎn)軸；所述定子包括環(huán)繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置的導(dǎo)磁襯套、環(huán)繞導(dǎo)磁襯套 設(shè)置的徑向充磁輔助永磁體，環(huán)繞徑向充磁輔助永磁體設(shè)置的定子鐵芯，所述的定子鐵芯 由定子鐵芯組件組成、定子鐵芯組件間設(shè)置有切向充磁永磁體，切向充磁永磁體N、S極交 替排列，與定子鐵芯組件接觸的切向充磁永磁體和徑向充磁輔助永磁體極性相同；轉(zhuǎn)子設(shè) 置在定子外，定轉(zhuǎn)子鐵芯均為齒槽式結(jié)構(gòu)，定子鐵芯齒上纏有集中式電樞繞組，轉(zhuǎn)子上無繞 組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，其 特征在于，為三相電機或多相電機，定子齒數(shù)Λ；和轉(zhuǎn)子齒數(shù)久滿足其中 為電機的相數(shù)，《為自然數(shù)，定子極數(shù)為偶數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，其 特征在于，所述的切向充磁永磁體沿圓周切向充磁，N極、S極交替排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機， 其特征在于，所述的電樞齒由切向充磁永磁體和緊貼在永磁體兩側(cè)的定子鐵芯組件的邊構(gòu) 成，電樞齒上纏繞集中式電樞繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，其 特征在于，所述的徑向充磁輔助永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，與定子鐵芯組 件接觸的切向充磁永磁體和徑向充磁的輔助永磁體極性相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，其 特征在于，所述定子齒數(shù)與定子鐵芯組件數(shù)相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，其 特征在于，電機定子齒部可以采用極靴結(jié)構(gòu)也可以不采用極靴結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，其 特征在于，所述的定子鐵芯組件或呈U型或呈V型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，其 特征在于，所述的導(dǎo)磁襯套采用磁性材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切雙凸極電機，其 特征在于，適合永磁無刷電機的控制方式。
專利摘要本實用新型提供一種具有聚磁效應(yīng)的外轉(zhuǎn)子磁場增強型磁通切換雙凸極電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、定轉(zhuǎn)子間氣隙及轉(zhuǎn)軸等。所述定子包括環(huán)繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置的導(dǎo)磁襯套、環(huán)繞導(dǎo)磁襯套設(shè)置的徑向充磁輔助永磁體，環(huán)繞徑向充磁輔助永磁體設(shè)置的定子鐵芯，所述的定子鐵芯由定子鐵芯組件組成、定子鐵芯組件間設(shè)置有切向充磁永磁體，切向充磁永磁體N、S極交替排列，與定子鐵芯組件接觸的切向充磁永磁體和徑向充磁輔助永磁體極性相同；轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子外，定轉(zhuǎn)子鐵芯均為齒槽式結(jié)構(gòu)，定子鐵芯齒上纏有集中式電樞繞組，轉(zhuǎn)子上無繞組。本實用新型漏磁少，損耗低，功率密度高，可廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電和汽車的輪轂等領(lǐng)域。
文檔編號H02K1/17GK201918812SQ20102065260
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者袁龍生, 趙朝會 申請人:上海電機學(xué)院