另一個勵磁槽穿出，形成一個線圈，使得每相鄰兩個勵磁槽內(nèi)的電流大小相同，方向相反；定子槽軛3和定子背軛2之間安放有弧形永磁體8，每個定子槽軛3上有4塊永磁體，永磁體8采用高磁能積的釹鐵硼永磁體材料，永磁體8采取徑向充磁，同一定子槽軛上的4塊永磁體的充磁方向相同，相鄰的不同定子槽軛上的永磁體的充磁方向相反；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子齒9和轉(zhuǎn)子槽10，轉(zhuǎn)子為渦輪形，當轉(zhuǎn)子齒9與定子齒I對齊時，該轉(zhuǎn)子齒與相鄰兩個定子齒的磁阻不同，有利于消除轉(zhuǎn)矩死區(qū)，改善電機起動性能；轉(zhuǎn)子齒9和定子齒I之間設有主氣隙11 ;勵磁繞組7所在槽內(nèi)上方的定子槽軛部斷開，設附加氣隙12，附加氣隙12設置在電機徑向方向，附加氣隙12靠近電樞槽部分的寬度較窄，靠近定子背軛部分的寬度較寬。
[0074]實施例3如圖5所示，本實施方式電機定子齒數(shù)為8，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為4，永磁體塊數(shù)為12，本實施方式包括定子，轉(zhuǎn)子，主氣隙和附加氣隙，定子包括定子鐵芯，永磁體和定子槽，定子鐵芯包括定子齒1，定子背軛2和定子槽軛3，定子鐵芯由高導磁率鐵磁材料制成，定子鐵芯上設有定子槽，定子槽包括電樞槽4和勵磁槽5，電樞槽4和勵磁槽5交替間隔排列，電樞槽內(nèi)安放有電樞繞組6，電樞繞組6從一個電樞槽4穿入，從相鄰的另一個電樞槽穿出，形成一個線圈，使得每相鄰兩個電樞槽內(nèi)的電流大小相同，方向相反，勵磁槽5內(nèi)安放有勵磁繞組7，勵磁繞組7從一個勵磁槽穿入，從相鄰的另一個勵磁槽穿出，形成一個線圈，使得每相鄰兩個勵磁槽內(nèi)的電流大小相同，方向相反；定子槽軛3和定子背軛2之間安放有弧形永磁體8，每個定子槽軛上有3塊永磁體，永磁體8采用低磁能積的鋁鎳鈷永磁體材料，永磁體8采取平行充磁，同一定子槽軛上的3塊永磁體的充磁方向相同，相鄰的不同定子槽軛上的永磁體的充磁方向相反；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子齒9和轉(zhuǎn)子槽10，轉(zhuǎn)子為階梯型氣隙結(jié)構(gòu)，當轉(zhuǎn)子齒9與定子齒I對齊時，該轉(zhuǎn)子齒與相鄰兩個定子齒的磁阻不同，有利于消除轉(zhuǎn)矩死區(qū)，改善電機起動性能；轉(zhuǎn)子齒9和定子齒I之間設有主氣隙11 ;勵磁繞組7所在槽內(nèi)上方的定子槽軛斷開，設附加氣隙12，附加氣隙12設置在電機徑向方向，附加氣隙12靠近電樞槽部分的寬度較寬，靠近定子背軛部分的寬度較窄。
[0075]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，包括定子及轉(zhuǎn)子，所述定子包括由定子槽軛和定子背軛組成的定子軛，所述定子槽軛和定子背軛之間設有永磁體，定子槽軛位于定子槽底部靠近外圓周方向，所述定子槽包括電樞繞組所在槽即電樞槽和勵磁繞組所在槽即勵磁槽，所述電樞槽和勵磁槽沿圓周交替間隔排列，所述電樞槽內(nèi)安放有一套電樞繞組，所述勵磁槽內(nèi)安放有一套勵磁繞組； 所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子齒，相鄰的轉(zhuǎn)子齒之間設有轉(zhuǎn)子槽，所述定子齒和轉(zhuǎn)子齒之間設有主氣隙；所述勵磁繞組所在勵磁槽內(nèi)上方的定子槽軛部沿徑向斷開，設有附加氣隙； 電機運行時，控制一套電樞繞組的電流大小和方向，所述勵磁繞組通方向不變的直流電流，電樞電流磁場、勵磁電流磁場和永磁體產(chǎn)生的磁場相互作用使得定子齒上的磁通相互增強或者抵消，定子磁場在某個方向上連續(xù)開通或者關斷，利用定子和轉(zhuǎn)子間磁阻變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。2.如權(quán)利要求1所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，相鄰兩塊永磁體產(chǎn)生的一部分磁通經(jīng)過主氣隙進入轉(zhuǎn)子形成主磁通，另一部分不經(jīng)過主氣隙進入轉(zhuǎn)子而經(jīng)過該附加氣隙閉合形成漏磁通，由于永磁體產(chǎn)生的總磁通量是一定的，通過調(diào)節(jié)勵磁繞組內(nèi)電流的大小可以調(diào)節(jié)該漏磁通的大小，進而調(diào)節(jié)經(jīng)過主氣隙進入到轉(zhuǎn)子中的主磁通的大小，以此實現(xiàn)調(diào)節(jié)勵磁的作用。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，所述電機定子齒的個數(shù)ns滿足:ns= 2*n，其中η是大于等于2的自然數(shù)； 所述電機轉(zhuǎn)子齒的個數(shù)M5P電機定子齒的個數(shù)n s滿足:n f n s/2 ; 所述永磁體的塊數(shù)npm和電機定子齒的個數(shù)n s滿足:npm/m = 0.5*ns，m為大于等于I的自然數(shù)。4.如權(quán)利要求1所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，所述永磁體為平行充磁或者徑向充磁，每塊永磁體既可以由一整塊永磁體充磁而成，也可以由多塊寬度較窄的永磁體拼接而成，所述永磁體的極弧寬度可以相同，也可以不同，所述同一個定子槽軛上的永磁體的充磁方向相同，相鄰兩個定子槽軛部上的永磁體的充磁方向相反。5.如權(quán)利要求2所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，所述勵磁繞組產(chǎn)生的磁通經(jīng)過附加氣隙、定子齒、主氣隙和轉(zhuǎn)子齒形成閉合回路，勵磁繞組產(chǎn)生的磁通不經(jīng)過永磁體，與永磁體產(chǎn)生的磁通形成并聯(lián)關系。6.如權(quán)利要求1所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，所述附加氣隙可以為各處寬度相同的均勻氣隙，也可以為各處寬度不同的非均勻氣隙。7.如權(quán)利要求1所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，所述電樞繞組從一個電樞繞組所在槽穿入，從相鄰的電樞槽穿出，相鄰兩個電樞槽內(nèi)的繞組組成一個電樞線圈，每個電樞線圈橫跨兩個定子齒距，相鄰兩個電樞槽內(nèi)繞組的電流大小相同，方向相反。8.如權(quán)利要求1所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，所述勵磁繞組從一個勵磁繞組所在槽穿入，從相鄰的勵磁槽穿出，相鄰兩個勵磁槽內(nèi)的繞組組成一個勵磁線圈，每個勵磁線圈橫跨兩個定子齒距，相鄰兩個勵磁繞組所在槽內(nèi)繞組的電流大小相同，方向相反。9.如權(quán)利要求4所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，電機的永磁體的極弧寬度可以通過根據(jù)永磁體的磁能積或者剩磁密度靈活確定。10.如權(quán)利要求1所述的一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，其特征是，所述永磁體既可以是高磁能積的永磁材料也可以是低磁能積的永磁材料制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁電動機，包括定子及轉(zhuǎn)子，所述定子包括由定子槽軛和定子背軛組成的定子軛，所述定子槽軛和定子背軛之間設有永磁體，定子槽軛位于定子槽底部靠近外圓周方向，所述定子槽包括電樞繞組所在槽即電樞槽和勵磁繞組所在槽即勵磁槽，所述電樞槽和勵磁槽沿圓周交替間隔排列，所述電樞槽內(nèi)安放有一套電樞繞組，所述勵磁槽內(nèi)安放有一套勵磁繞組；本發(fā)明電機節(jié)省材料用量，降低成本。
【IPC分類】H02K1/17, H02K3/28, H02K1/16, H02K1/34
【公開號】CN105207384
【申請?zhí)枴緾N201510697025
【發(fā)明人】王道涵
【申請人】山東大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月22日