本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機領(lǐng)域，特別是涉及一種可調(diào)磁旋轉(zhuǎn)電機。

背景技術(shù)：

永磁電機以其高效率、高轉(zhuǎn)矩密度、高可靠性等優(yōu)勢在電動汽車上得到了廣泛的應(yīng)用，但是電動汽車對其驅(qū)動用電機從低轉(zhuǎn)速區(qū)到高轉(zhuǎn)速區(qū)的較廣泛范圍的功率輸出性能均有高要求，在低速時，需要低速大扭矩輸出，以滿足整車的起動，例如加速、爬坡；在高速時需要保持恒功率，以滿足整車的最高車速要求，以及在高速時的超車。而永磁電機的磁場難以調(diào)節(jié)，盡管可以通過弱磁進行永磁磁場的調(diào)節(jié)，但是弱磁一方面仍然不足以支撐電動汽車所需求的大轉(zhuǎn)速運行范圍，并且由于定子電流直軸分量的存在，使得定子繞組的銅損大大增加，降低了永磁電機的效率。另一方面，在弱磁擴速的過程中，不可避免的出現(xiàn)永磁磁鋼或多或少的退磁，降低了永磁電機的可靠性?？梢?，傳統(tǒng)的永磁電機基本上很難滿足整個區(qū)域的性能要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可調(diào)磁旋轉(zhuǎn)電機。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

一種可調(diào)磁旋轉(zhuǎn)電機，包括機殼、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)軸；所述機殼上固定所述定子鐵芯；所述定子鐵芯內(nèi)嵌定子繞組；所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)置多個切向式的永磁磁鋼，切向式的永磁磁鋼的N級和S級交替排布；所述轉(zhuǎn)子鐵芯在軸向上一端與所述轉(zhuǎn)軸連接，另一端與所述轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有空間；該空間內(nèi)布置有可軸向旋轉(zhuǎn)移動的調(diào)磁環(huán)。

優(yōu)選的，所述定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯之間的間隙為第一氣隙，該第一氣隙的徑向長度為Δ₁；所述轉(zhuǎn)子鐵芯的磁極的中央向內(nèi)側(cè)延伸出第一凸極，所述調(diào)磁環(huán)的外壁向外側(cè)延伸出第二凸極；所述第一凸極與所述第二凸極之間的間隙為第二氣隙，所述第二氣隙的徑向長度為Δ₂，當?shù)谝煌箻O與第二凸極一一對應(yīng)時，Δ₂小于Δ₁。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸的一端通過第一軸承支撐于第一端蓋上，另一端通過第二軸承支撐于第二端蓋上；所述第一端蓋和所述第二端蓋固定于所述機殼上。

優(yōu)選的，所述定子鐵芯通過熱套或冷壓或其它方式配合固定于所述機殼上。

優(yōu)選的，所述調(diào)磁環(huán)與所述轉(zhuǎn)軸通過螺旋花鍵連接，并可在轉(zhuǎn)軸上旋轉(zhuǎn)移動。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過調(diào)磁環(huán)進行主氣隙(即所述定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯之間的間隙)有效磁通的調(diào)節(jié)，使得電機具有很大的調(diào)磁能力，進而實現(xiàn)很高的弱磁擴速能力，同時避免了永磁電機需要通過很大的直軸去磁電流進行弱磁，保證了電機的高效率和高功率因數(shù)，且永磁磁鋼無退磁風(fēng)險，提高了電機的可靠性。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明實施例電機低速運行時的縱向剖視圖。

圖2所示為本發(fā)明實施例電機高速運行時的縱向剖視圖。

圖3所示為本發(fā)明實施例電機低速運行時的橫向剖視圖。

圖4所示為本發(fā)明實施例電機高速運行時的橫向剖視圖。

圖中：轉(zhuǎn)軸1；第一軸承2-1；第二軸承2-2；第一端蓋3-1；第二端蓋3-2；機殼4；定子繞組5；定子鐵芯6；轉(zhuǎn)子鐵芯7；調(diào)磁環(huán)8；永磁磁鋼9；第一凸極10；第二凸極11；第一氣隙的徑向長度Δ₁；第二氣隙的徑向長度Δ₂。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1至4所示，本發(fā)明提供的一種可調(diào)磁旋轉(zhuǎn)電機，包括機殼4、定子鐵芯6、轉(zhuǎn)子鐵芯7、轉(zhuǎn)軸1；所述機殼4上固定所述定子鐵芯6；所述定子鐵芯6內(nèi)嵌定子繞組5；所述轉(zhuǎn)子鐵芯7內(nèi)置多個切向式永磁磁鋼9，多個切向式的永磁磁鋼9的N級和S級交替排布；所述轉(zhuǎn)子鐵芯7在軸向上一端與所述轉(zhuǎn)軸1連接，另一端與所述轉(zhuǎn)軸1之間設(shè)有空間；該空間內(nèi)布置有可軸向旋轉(zhuǎn)移動的調(diào)磁環(huán)8。

所述轉(zhuǎn)軸1的一端通過第一軸承2-1支撐于第一端蓋3-1上，另一端通過第二軸承2-2支撐于第二端蓋3-2上；所述第一端蓋3-1和所述第二端蓋3-2固定于所述機殼4上。

所述定子鐵芯6通過熱套、冷壓或其它方式固定于所述機殼4上。優(yōu)選的采用熱套方式。

所述調(diào)磁環(huán)8通過螺旋花鍵與轉(zhuǎn)軸連接，并可在轉(zhuǎn)軸上旋轉(zhuǎn)移動。

所述定子鐵芯6與轉(zhuǎn)子鐵芯7之間的間隙為永磁電機主氣隙，所述永磁電機主氣隙也稱為第一氣隙，該第一氣隙的徑向長度為Δ₁，單位為mm。所述轉(zhuǎn)子鐵芯7的磁極的中央向內(nèi)側(cè)延伸出第一凸極10，所述調(diào)磁環(huán)8的外壁向外側(cè)延伸出第二凸極11；所述第一凸極10與所述第二凸極11之間的間隙為第二氣隙，所述第二氣隙的徑向長度為Δ₂，單位為mm；當?shù)谝煌箻O10與第二凸極11一一對應(yīng)時，Δ₂小于Δ₁。

本發(fā)明所述電機的工作原理：

如圖3所示，旋轉(zhuǎn)電機低速運行時，需要較大的輸出轉(zhuǎn)矩，此時，調(diào)磁環(huán)8上的第二凸極11與所述轉(zhuǎn)子鐵芯7的第一凸極10之間距離最遠，經(jīng)調(diào)磁環(huán)8閉合的磁通很少，幾乎全部的永磁磁通均經(jīng)過電機主氣隙，對外提供轉(zhuǎn)矩輸出，永磁磁鋼9的磁通路徑為：磁通從永磁磁鋼9的N極出發(fā)，經(jīng)轉(zhuǎn)子鐵芯7、電機主氣隙、定子鐵芯6、電機主氣隙、轉(zhuǎn)子鐵芯7回到永磁磁鋼9的S極構(gòu)成閉合回路。

如圖4所示，當旋轉(zhuǎn)電機運行到高速工況需要弱磁時，調(diào)磁環(huán)8在外力作用下沿軸向移動到轉(zhuǎn)子鐵心7與轉(zhuǎn)軸1之間的空間內(nèi)，同時根據(jù)設(shè)定好的螺旋花鍵旋轉(zhuǎn)一定的角度使得此時調(diào)磁環(huán)8上的第二凸極11和轉(zhuǎn)子鐵芯的第一凸極10一一對應(yīng)(一一對應(yīng)即圖4中兩個凸極的外端面相對設(shè)置)，由于Δ₂小于Δ₁，根據(jù)“磁阻最小”原理，此時永磁磁鋼9產(chǎn)生的永磁磁通很大部分從其永磁磁鋼9N極出發(fā)，經(jīng)轉(zhuǎn)子鐵芯的第一凸極10、第二氣隙、調(diào)磁環(huán)8、第二氣隙、轉(zhuǎn)子鐵芯的第一凸極10、回到永磁磁鋼9的內(nèi)側(cè)S極構(gòu)成閉合回路。這部分永磁磁通不經(jīng)過第一氣隙，不對外提供轉(zhuǎn)矩輸出，屬無效磁通。

目前，旋轉(zhuǎn)電機的永磁磁場基本恒定，磁場的大小和方向不好調(diào)節(jié)。通過調(diào)磁環(huán)8的旋轉(zhuǎn)移動，來調(diào)節(jié)通過第一氣隙的有效磁通，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可以有效地進行弱磁擴速，非常適合于對低速大轉(zhuǎn)矩和高轉(zhuǎn)速運行的場合。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。