本實用新型屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種永磁電機。

背景技術(shù)：

混合勵磁永磁電機中同時存在永磁磁動勢和電勵磁磁動勢，通常永磁磁動勢占主導(dǎo)作用，電勵磁磁動勢起輔助作用，在充分保證永磁電機高效率優(yōu)點的同時，解決永磁電機氣隙磁場的調(diào)節(jié)難題。目前，國內(nèi)外專家和學(xué)者提出的混合勵磁永磁電機方案有近30種，在這些混合勵磁永磁電機方案中，其電勵磁繞組都可實現(xiàn)正常勵磁、強勵和減勵等功能。然而，當(dāng)混合勵磁永磁電機內(nèi)部出現(xiàn)故障時，由于永磁體的存在，如何實現(xiàn)其滅磁功能，現(xiàn)有的大部分混合勵磁永磁電機方案均沒有從設(shè)計上進行考慮。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有雙勵磁繞組的混合勵磁永磁電機。這里的雙勵磁繞組是指具備不同勵磁功能的兩套勵磁繞組，一套勵磁繞組實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)的正常勵磁、強勵和減勵等功能，另一套繞組實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)的滅磁功能。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的。

本實用新型包括一機殼（1），機殼（1）內(nèi)裝有由定子鐵芯（2）、定子電樞繞組（3）組成的定子和由永磁磁極（4）、永磁體（5），鐵磁磁極（6）、轉(zhuǎn)軸（7）、轉(zhuǎn)子鐵芯（8）、轉(zhuǎn)子繞組（9）組成的轉(zhuǎn)子；定子電樞繞組（3）分布于定子鐵芯（2）上沿圓周方向開設(shè)的槽（10）中，轉(zhuǎn)子鐵芯（8）上布置有永磁磁極（4）和鐵磁磁極（6），每個永磁磁極（4）布置永磁體（5），永磁體（5）關(guān)于永磁磁極（4）中心線對稱分布，轉(zhuǎn)子繞組（9）由轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組（11）和轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組（12）組成，轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組（11）套在永磁磁極（4）極身，轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組（12）套在鐵磁磁極（6）極身，轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組（11）和轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組（12）分別與兩臺勵磁控制系統(tǒng)相連。

本實用新型所述的定子電樞繞組（3）可以為多相對稱繞組；也可以為單相繞組。

本實用新型所述的永磁磁極（4）與鐵磁磁極（6）的數(shù)量可以根據(jù)電壓調(diào)節(jié)范圍確定。

本實用新型所述的永磁體（5）可以采用內(nèi)置式布置；也可以采用表貼式布置。

本實用新型所述的電機可以為內(nèi)轉(zhuǎn)子電機或者外轉(zhuǎn)子電機；也可以為旋轉(zhuǎn)磁極式電機或者旋轉(zhuǎn)電樞式電機。

本實用新型的具有雙勵磁繞組的混合勵磁永磁電機定子鐵芯（2）上布置一套定子電樞繞組（3），用于機電能量轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)子鐵芯（8）上布置有永磁磁極（4）和鐵磁磁極（6），永磁體（5）、轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組（11）布置在永磁磁極（4），轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組（12）布置在鐵磁磁極（6）。永磁磁極（4）和鐵磁磁極（6）的極數(shù)之和與定子電樞繞組（3）的極數(shù)相同，定子電樞繞組（3）與永磁體（5）和轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組（12）相對應(yīng)，產(chǎn)生電磁感應(yīng)作用，相當(dāng)于一臺旋轉(zhuǎn)磁極的同步發(fā)電機。當(dāng)發(fā)電機正常運行時，永磁磁極（4）的轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組（11）不輸入勵磁電流，勵磁磁動勢由永磁體（5）產(chǎn)生的永磁磁動勢和鐵磁磁極（6）的轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組（12）產(chǎn)生的電勵磁磁動勢共同建立，通過調(diào)節(jié)鐵磁磁極（6）的轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組（12）的勵磁電流，實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)正常勵磁、強行勵磁，以及強行減勵等功能；當(dāng)發(fā)電機內(nèi)部故障時，使鐵磁磁極（6）的轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組（12）的勵磁電流為0，永磁磁極（4）的轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組（11）輸入勵磁電流，使其產(chǎn)生的氣隙磁場方向與永磁體（5）產(chǎn)生的氣隙磁場方向相反，從而實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)的滅磁功能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的混合勵磁永磁電機具有如下特點。

1、該混合勵磁永磁電機中有兩套勵磁繞組，具有正常勵磁、強勵、減勵和滅磁等功能，解決了混合勵磁永磁電機的滅磁問題。

2、該混合勵磁永磁電機結(jié)構(gòu)與普通永磁同步電機相似，不存在軸向磁路和附加氣隙，具有較高的功率密度和運行效率。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，也是圖2的A-A截面圖。其中1為機殼，2為定子鐵芯，3為定子電樞繞組，4為永磁磁極，5為永磁體，6為鐵磁磁極，7為轉(zhuǎn)軸，8為轉(zhuǎn)子鐵芯，9為轉(zhuǎn)子繞組，13為軸承。

圖2是本實用新型圖1所示電機的截面圖，以8極為例。其中2為定子鐵芯，3為定子電樞繞組，4為永磁磁極，5為永磁體，6為鐵磁磁極，7為轉(zhuǎn)軸，8為轉(zhuǎn)子鐵芯，10為定子鐵芯上布置繞組的槽，11為永磁磁極4上布置的轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組，12為鐵磁磁極6上布置的轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組。

圖3是本實用新型的電路原理圖。

圖4 是本實用新型永磁體產(chǎn)生的氣隙磁密波形。

圖5 是本實用新型永磁體和運行勵磁繞組共同產(chǎn)生的氣隙磁密波形。

圖6 是本實用新型永磁體和滅磁勵磁繞組共同產(chǎn)生的氣隙磁密波形。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。

由圖1-3可知，本實用新型的具有雙勵磁繞組的混合勵磁永磁電機，包括機殼1，機殼1內(nèi)配置有定子鐵芯2，定子鐵芯2上沿圓周方向開槽10，槽10內(nèi)布置有定子電樞繞組3。機殼1與定子鐵芯2固定不動。機殼1內(nèi)配置有轉(zhuǎn)軸7，轉(zhuǎn)軸7通過軸承13與機殼1連接。轉(zhuǎn)軸7上配置轉(zhuǎn)子鐵芯8，轉(zhuǎn)子鐵芯8上有永磁磁極4和鐵磁磁極6，轉(zhuǎn)子繞組9由轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組11和轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12。永磁磁極4上布置有永磁體5和轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組11，鐵磁磁極6上布置有轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12，轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組11和轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12通過兩組滑環(huán)和電刷分別與兩臺勵磁控制系統(tǒng)相連。永磁體5、轉(zhuǎn)子鐵芯8和轉(zhuǎn)子繞組9可一起隨轉(zhuǎn)軸7在定子鐵芯2內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

本實用新型的工作原理是：當(dāng)發(fā)電機空載運行時，轉(zhuǎn)軸7以同步速旋轉(zhuǎn)，勵磁控制系統(tǒng)1工作，勵磁控制系統(tǒng)2不工作，轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12中輸入勵磁電流，轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組11中不輸入勵磁電流，空載氣隙磁場由永磁體5和轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12產(chǎn)生的勵磁磁動勢共同建立，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12中勵磁電流的大小，可以調(diào)節(jié)鐵磁磁極6的氣隙磁場大小，如圖4和圖5所示，氣隙磁場在定子電樞繞組3中感應(yīng)同步頻率的電動勢，該電動勢在轉(zhuǎn)速一定時保持恒定。當(dāng)發(fā)電機負(fù)載運行時，永磁體5、轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12和定子電樞繞組3產(chǎn)生的磁動勢共同建立氣隙磁場，勵磁控制系統(tǒng)1通過控制轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12的勵磁電流大小，可滿足發(fā)電機帶不同負(fù)載的要求，具備正常勵磁、強行勵磁，以及強行減勵等勵磁功能。當(dāng)發(fā)電機內(nèi)部故障時，勵磁控制系統(tǒng)1不工作，勵磁控制系統(tǒng)2工作，轉(zhuǎn)子運行勵磁繞組12中不輸入勵磁電流，轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組11中輸入勵磁電流，使其產(chǎn)生的氣隙磁場方向與永磁體5產(chǎn)生的氣隙磁場方向相反，如圖6所示，只要在轉(zhuǎn)子滅磁勵磁繞組11中輸入足夠大的勵磁電流，其產(chǎn)生的氣隙磁場就可以完全抵消永磁體產(chǎn)生的氣隙磁場，從而達(dá)到滅磁的目的。

本實用新型用作發(fā)電機時，定子電樞繞組3與負(fù)載相連，用作電動機時，定子電樞繞組3與驅(qū)動電源相連。