專利名稱：一種混合勵磁的磁通反向電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磁通反向電機，特別是一種混合勵磁的磁通反向電機。
背景技術：
隨著能源危機的不斷加劇，采用永磁勵磁取代電勵磁以節(jié)省能源消耗成為全世界的共識。同時由于我國是世界上稀土資源最豐富的國家，開發(fā)研究和推廣應用新型結構的稀土永磁電機，具有重要的理論意義和實用價值。然而，由于永磁電機自身存在氣隙磁場無法調節(jié)的缺點，成了限制其應用推廣的瓶頸。目前，以轉子永磁型電機為原型的混合勵磁電機，提出的電機結構都非常復雜。不論從制造工藝還是成品化大規(guī)模生產(chǎn)而言，都面臨巨大的挑戰(zhàn)。而基于永磁體的磁通反向電機勵磁磁場無法調節(jié)，控制性能較差。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種勵磁磁場可以調節(jié)，結構簡單的混合勵磁的磁通反向電機。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括定子、轉子和轉軸；所述轉子包括轉子軛和轉子極， 所述定子包括定子軛和連接在定子軛上的若干個定子極；所述每個定子極包括定子極身， 定子極靴和定子極弧面；在每兩個相鄰的定子極之間設置一定子功率繞組線槽，所述定子功率繞組線槽中布置有定子功率繞組；在上述每個定子極弧面上對稱地貼裝有兩塊極性相反的定子永磁體；對應于上述每個定子永磁體，在相應的定子極靴上纏繞一定子勵磁繞組， 每個定子極上的兩個定子勵磁繞組相互串聯(lián)。在上述每個定子極靴上沿軸向各開鑿有三個定子勵磁繞組線槽，上述三個定子勵磁繞組線槽分別位于定子極靴的左、右兩個背面鐵心內和定子極弧面中部的鐵心內；在上述每個定子極靴上布置兩個定子勵磁繞組，其中一個定子勵磁繞組的兩個有效邊分別布置在定子極靴左背面的定子勵磁繞組線槽和定子極弧面中部的定子勵磁繞組線槽中，另一個定子勵磁繞組的兩個有效邊分別布置在定子極靴右背面的定子勵磁繞組線槽和定子極弧面中部的定子勵磁繞組線槽中。所述每個定子功率繞組的兩個有效邊分別布置在相應的定子極兩側的定子功率繞組線槽中，并與定子極身相環(huán)繞。所述的定子軛、定子極、轉子軛和轉子極都是采用0. 3^0. 5毫米厚的硅鋼片疊裝而成。本發(fā)明的混合勵磁的磁通反向電機的勵磁調節(jié)原理當需要增加每極勵磁磁通時，給每極上的定子勵磁繞組通正向直流電流，它產(chǎn)生的磁場方向與定子永磁體的磁場方向相同，這兩部分磁場相加，每極下的總勵磁磁通量就會加大；當需要減少每極勵磁磁通時，給每極上的定子勵磁繞組通負向直流電流，它產(chǎn)生的磁場方向與定子永磁體的磁場方向相反，這兩部分磁場相減，每極下的總勵磁磁通量就會減小。通過控制定子勵磁繞組的電流就可以方便地調節(jié)電機的磁場大小。由于每個定子極上的定子勵磁繞組是纏繞在自身的定子極靴上，當某個定子極上的定子永磁體失磁時，對該定子極上的定子勵磁繞組通正電流為該定子永磁體重新充磁，從而恢復該定子永磁體的磁性。有益效果(1)上述混合勵磁磁通反向電機，在每個定子極上都有定子勵磁繞組， 通過控制定子勵磁繞組的電流就可以方便地調節(jié)電機的磁場大小，可以極大地提高電機的控制性能；(2)上述混合勵磁磁通反向電機，每個定子極上的定子勵磁繞組是纏繞在自身的極靴上，因此，定子勵磁繞組的端接線短，結構簡單，方便下線；(3)當某個定子極下的永磁體失磁時，利用本極定子勵磁繞組可以為該永磁體進行重新充磁；(4)本發(fā)明電機只在每個定子極弧的中央開了一個定子勵磁繞組線槽，其余兩個定子勵磁繞組線槽開在極靴背面，沒有影響氣隙結構，因此對永磁體的主磁路磁阻沒有造成影響。


圖1是混合勵磁的磁通反向電機的結構示意圖； 圖2是混合勵磁的磁通反向電機的定子極結構示意圖。圖中1.定子軛；2.定子極；2-1.定子極身；2-2.定子極靴；2_3.定子極弧面； 3.定子功率繞組線槽；4.定子功率繞組；5.定子永磁體；6.定子勵磁繞組；7.定子勵磁繞組線槽；8.轉子軛；9.轉子極；10.轉軸。
具體實施例方式下面以定子六極，轉子八極的三相混合勵磁的磁通反向電機為例，結合附圖中的具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。如圖1和圖2所示，本發(fā)明中的混合勵磁的磁通反向電機包括定子、轉子和轉軸 10。所述轉子包括轉子軛8和轉子極9，所述定子包括定子軛1和六個定子極2，所述六個定子極2連接在定子軛1上。所述每個定子極2包括定子極身2-1，定子極靴2-2和定子極弧面2-3。在每兩個相鄰的定子極2之間設置一定子功率繞組線槽3，所述定子功率繞組線槽3中布置有定子功率繞組4。所述定子功率繞組4是集中繞組，每個定子功率繞組4的兩個有效邊分別布置在對應的定子極2兩側的定子功率繞組線槽3中，并與定子極身2-1相環(huán)繞。在上述每個定子極弧面2-3上對稱地貼裝有兩塊極性相反的定子永磁體5。相鄰兩個定子極弧面2-3上的相鄰兩塊定子永磁體5則極性可以相同也可以相反，即相鄰兩個定子極弧面2-3的上四塊定子永磁體5極性可以是NS-NS分布，也可以是NS-SN分布。對應于上述每個定子永磁體5，在相應的定子極靴2-2上纏繞一定子勵磁繞組6，每個定子極 2上的兩個定子勵磁繞組6相互串聯(lián)。在上述每個定子極靴2-2上沿軸向各開鑿有三個定子勵磁繞組線槽7，上述三個定子勵磁繞組線槽7分別位于定子極靴2-2的左、右兩個背面鐵心內和定子極弧面2-3中部的鐵心內。其中位于定子極弧面2-3中部鐵心內的定子勵磁繞組線槽7的寬度是位于定子極靴2-2背面鐵心內定子勵磁繞組線槽7寬度的兩倍。在上述每個定子極靴2-2上布置兩個定子勵磁繞組6，其中一個定子勵磁繞組6的兩個有效邊分別布置在定子極靴2-2左背面的定子勵磁繞組線槽7和定子極弧面2-3中部的定子勵磁繞組線槽7中，另一個定子勵磁繞組6的兩個有效邊分別布置在定子極靴2-2右背面的定子勵磁繞組線槽7和定子極弧面2-3中部的定子勵磁繞組線槽7中。上述的定子軛1、定子極2、轉子軛8和轉子極9都是采用0. 3^0. 5毫米厚的硅鋼片疊裝而成。上述混合勵磁的磁通反向電機的工作原理為當需要增加每極勵磁磁通時，給每極上的定子勵磁繞組6通正向直流電流，它產(chǎn)生的磁場方向與定子永磁體5的磁場方向相同，這兩部分磁場相加，每極下的總勵磁磁通量就會加大；當需要減少每極勵磁磁通時，給每極上的定子勵磁繞組6通負向直流電流，它產(chǎn)生的磁場方向與定子永磁體5的磁場方向相反，這兩部分磁場相減，每極下的總勵磁磁通量就會減小。通過控制定子勵磁繞組6的電流就可以方便地調節(jié)電機的磁場大小。由于每個定子極2上的定子勵磁繞組6是纏繞在自身的定子極靴2-2上，當某個定子極2上的定子永磁體5失磁時，對該定子極2上的定子勵磁繞組6通正電流為該定子永磁體5重新充磁，從而恢復該定子永磁體5的磁性。
權利要求
1.一種混合勵磁的磁通反向電機，包括定子、轉子和轉軸(10)，其特征在于所述轉子包括轉子軛(8 )和轉子極(9 )，所述定子包括定子軛(1)和連接在定子軛(1)上的若干個定子極(2);所述每個定子極(2)包括定子極身(2-1)，定子極靴(2-2)和定子極弧面(2-3)； 在每兩個相鄰的定子極(2)之間設置一定子功率繞組線槽(3)，所述定子功率繞組線槽(3) 中布置有定子功率繞組(4);在上述每個定子極弧面(2-3)上對稱地貼裝有兩塊極性相反的定子永磁體(5)；對應于上述每個定子永磁體(5)，在相應的定子極靴(2-2)上纏繞一定子勵磁繞組(6)，每個定子極(2)上的兩個定子勵磁繞組(6)相互串聯(lián)。
2.根據(jù)權利要求1所述的混合勵磁的磁通反向電機，其特征在于在上述每個定子極靴(2-2)上沿軸向各開鑿有三個定子勵磁繞組線槽(7)，上述三個定子勵磁繞組線槽(7)分別位于定子極靴(2-2)的左、右兩個背面鐵心內和定子極弧面(2-3)中部的鐵心內；在上述每個定子極靴(2-2)上布置兩個定子勵磁繞組(6)，其中一個定子勵磁繞組(6)的兩個有效邊分別布置在定子極靴(2-2)左背面的定子勵磁繞組線槽(7)和定子極弧面(2-3)中部的定子勵磁繞組線槽(7)中，另一個定子勵磁繞組(6)的兩個有效邊分別布置在定子極靴 (2-2)右背面的定子勵磁繞組線槽(7)和定子極弧面(2-3)中部的定子勵磁繞組線槽(7) 中。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的混合勵磁的磁通反向電機，其特征在于所述每個定子功率繞組(4)的兩個有效邊分別布置在相應的定子極(2)兩側的定子功率繞組線槽(3)中， 并與定子極身(2-1)相環(huán)繞。
4.根據(jù)權利要求1所述的混合勵磁的磁通反向電機，其特征在于所述的定子軛(1)、 定子極(2)、轉子軛(8)和轉子極(9)都是采用0. 3^0. 5毫米厚的硅鋼片疊裝而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合勵磁的磁通反向電機，其包括定子、轉子和轉軸；所述轉子包括轉子軛和轉子極，所述定子包括定子軛和連接在定子軛上的若干個定子極；所述每個定子極包括定子極身，定子極靴和定子極弧面；在每兩個相鄰的定子極之間設置一定子功率繞組線槽，所述定子功率繞組線槽中布置有定子功率繞組；在上述每個定子極弧面上對稱地貼裝有兩塊極性相反的定子永磁體；對應于上述每個定子永磁體，在相應的定子極靴上纏繞一定子勵磁繞組，每個定子極上的兩個定子勵磁繞組相互串聯(lián)。本發(fā)明具有勵磁磁場可以調節(jié)，結構簡單的優(yōu)點。
文檔編號H02K1/16GK102570647SQ20121003055
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權日2012年2月13日
發(fā)明者李瑩杰, 甄文歡, 譚國俊, 鄧先明, 郭其鋒 申請人:中國礦業(yè)大學