勵磁繞組通方向不變的直流電流；
[0014]所述勵磁繞組所在的定子槽的軛部中設(shè)有附加氣隙，相鄰兩塊永磁體產(chǎn)生的磁通一部分經(jīng)過主氣隙進(jìn)入動子形成主磁通，另一部分經(jīng)過附加氣隙閉合形成漏磁通。
[0015]進(jìn)一步的，電機運行時，只需要控制一套電樞繞組的電流大小和方向，電樞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(guān)斷，利用定子和動子間磁阻變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩并發(fā)電。定子槽內(nèi)只安放有一套電樞繞組，定子槽內(nèi)不需要相間絕緣，槽利用率高，繞組下線工藝簡單，制造成本低。
[0016]永磁體不隨動子轉(zhuǎn)動的設(shè)置，使得安裝方便，有利于散熱，消除了普通單相永磁電機由于永磁體隨動子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的機械應(yīng)力損壞和永磁體散熱不良等缺點。
[0017]進(jìn)一步的，每塊永磁體由一整塊永磁體充磁而成或者由多塊寬度較窄的永磁體拼接而成，所述永磁體的寬度可以相同，也可以不同。
[0018]所述定子齒的個數(shù)為大于等于4的偶數(shù)。
[0019]所述動子齒的個數(shù)大于等于定子齒個數(shù)的1/2。
[0020]所述永磁體的塊數(shù)個數(shù)為動子齒的m倍，m為大于等于1的自然數(shù)。
[0021]所述勵磁繞組產(chǎn)生的磁通經(jīng)過附加氣隙、定子齒、主氣隙和動子齒形成閉合回路，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(guān)系，減小了勵磁磁通對應(yīng)回路的磁阻，同樣勵磁電流可產(chǎn)生較大的勵磁磁通，不僅有效提高了弱磁效率，而且避免了永磁體由于勵磁磁通穿過永磁體引起永磁體反向磁化而產(chǎn)生的磁性能下降等不可逆退磁的風(fēng)險，增強了電機的可靠性。
[0022]所述永磁體與定子背軛鐵芯和定子槽軛鐵芯均緊密接觸。
[0023]所述定子槽軛位于定子槽底部靠近外側(cè)方向，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。
[0024]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，可以改變附加氣隙的寬度或者采用上下不等寬氣隙結(jié)構(gòu)得到不同的增磁和弱磁特性，以此滿足不同應(yīng)用場合的需要。
[0025]所述附加氣隙的大小決定漏磁的大小，附加氣隙的尺寸應(yīng)該根據(jù)該漏磁通和勵磁繞組的匝數(shù)和電流確定。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]電機運行時，只需要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(guān)斷，利用定子和動子間磁阻變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩并發(fā)電。
[0029]所述電機的永磁體的寬度可以通過根據(jù)永磁體的磁能積或者剩磁密度靈活確定，可以根據(jù)電機的設(shè)計氣隙磁密確定永磁體的剩磁密度，再通過改變永磁體的極弧系數(shù)來確定永磁體的磁能積，而現(xiàn)有永磁電機由于極弧系數(shù)受到極數(shù)的限制，通常只有采用高性能永磁體才能滿足設(shè)計磁密的需要。
[0030]所述永磁體既可以是高磁能積的永磁材料如釹鐵硼也可以是低磁能積的永磁材料如鐵氧體或者鋁鎳鈷制成。
[0031]本實用新型的工作原理為:
[0032]定子鐵芯和動子鐵心動子米用娃鋼片置壓而成或者尚導(dǎo)磁率的鐵芯材料一次制成，當(dāng)電樞繞組和勵磁繞組均不通電時，所述永磁體產(chǎn)生的磁通的一部分經(jīng)過定子槽軛，定子齒和主氣隙流入動子齒，再經(jīng)過相鄰的動子齒流出到主氣隙到達(dá)另一個極下的永磁體，再經(jīng)過定子背軛閉合，這形成了電機的主磁通；永磁體產(chǎn)生的另一部分磁通不經(jīng)過主氣隙，而是經(jīng)過定子槽軛穿過附加氣隙，進(jìn)入到另一極下的永磁體，在通過定子背軛閉合，這部分磁通沒有進(jìn)入主氣隙和動子，只在定子內(nèi)部閉合，這部分磁通為漏磁通。附加氣隙下方靠近圓心處設(shè)有勵磁槽，勵磁槽內(nèi)安放有勵磁繞組，勵磁繞組通電流時，根據(jù)電流方向的不同，勵磁繞組產(chǎn)生的磁場將增強或削弱主磁通，勵磁繞組電流越大，對主磁通的增強或者削弱作用越強，由于勵磁繞組磁勢和永磁體磁勢并聯(lián)，永磁體產(chǎn)生的總磁通量是一定的，因此，通過調(diào)節(jié)勵磁繞組內(nèi)電流的方向和大小可以調(diào)節(jié)該漏磁通的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)經(jīng)過主氣隙進(jìn)入到動子中的主磁通的大小，以此實現(xiàn)調(diào)節(jié)勵磁的作用。當(dāng)電樞繞組通電時，電樞繞組電流產(chǎn)生的磁場使得電樞繞組所在電樞槽兩側(cè)的定子齒分別呈現(xiàn)不同的極性，與永磁體產(chǎn)生的磁場作用疊加，使得一個定子齒顯示極性，有主磁通磁通經(jīng)過，相鄰的另一個定子齒沒有極性，無磁通流過，由于電樞繞組每隔一個槽設(shè)置，因此，電機內(nèi)有一半的定子齒具有極性，一半的定子齒沒有極性，根據(jù)磁阻最小原理，將使動子運動到使動子齒與具有極性的定子齒重合，由于動子齒數(shù)為定子齒數(shù)的一半，此時正好有每個動子齒均與定子齒正對，這個位置為動子齒和定子齒的對齊位置，這個位置對應(yīng)的磁阻最小。此時，要想動子繼續(xù)運動，需改變電樞繞組內(nèi)電流的方向，使得剛才不具有極性的定子齒顯示極性，而原先有極性的定子齒不顯示極性，這時，根據(jù)磁阻最小原理，將使動子運動到使動子齒與具有極性的定子齒重合的位置，由于動子齒數(shù)為定子齒數(shù)的一半，此時正好每個動子齒均與定子齒正對，這個位置為動子齒和定子齒的對齊位置，這個位置對應(yīng)的電感最大而磁阻最小。此時，動子繼續(xù)運動，保持電樞繞組內(nèi)電流的方向不變，動子將受到阻礙其運動的力，并發(fā)電運行，繼續(xù)在電感下降區(qū)間通電，發(fā)電過程將一直持續(xù)，當(dāng)定子和動子再度對齊后，改變電樞電流的方向，使得剛才不具有極性的定子齒顯示極性，而原先有極性的定子齒不顯示極性，動子繼續(xù)受力并發(fā)電，這個過程將一直重復(fù)，發(fā)電過程一直持續(xù)。由于經(jīng)過主氣隙進(jìn)入到動子齒的主磁通可以通過上述勵磁電流調(diào)節(jié)，因此，本實用新型電機可以根據(jù)實際工況需要實現(xiàn)增磁運行和弱磁運行，拓寬電機的輸出電壓范圍，降低制造成本，提高電機效率。
[0033]本實用新型的有益效果為:
[0034](1)本實用新型電機勵磁繞組通方向不變的直流電流，只需要控制一套電樞繞組的電流大小和方向，因此只需要兩個功率開關(guān)器件，而普通三相電機需要至少6個功率開關(guān)器件，電機控制器所需功率開關(guān)器件個數(shù)少，成本低；
[0035](2)本實用新型電機運行時電樞繞組和勵磁繞組產(chǎn)生的磁場在定子齒上相互增強或者抵消，電機運行時電樞繞組和勵磁繞組全周期同時通電，因此，本實用新型電機的功率密度高，材料利用率高，同樣設(shè)計功率的電機，本實用新型電機節(jié)省材料用量，降低成本；
[0036](3)本實用新型電機永磁體固定于定子上，不隨動子運動，安裝方便，有利于散熱，消除了普通永磁發(fā)電機由于永磁體隨動子運動而產(chǎn)生的機械應(yīng)力損壞，永磁體散