，由于槽內(nèi)不需相間絕緣，槽滿率高；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，永磁體散熱不良等缺點；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；本實用新型電機運行時只有一套電樞繞組A通交流電流，而勵磁繞組F通以方向不變的直流電流，因此電機的控制電路只需兩個電力電子功率開關(guān)器件，如IGBT或者MOSFET。
[0061]如圖2所示，現(xiàn)有各類感應(yīng)電動機以及永磁電機定子上均有三相及以上的電樞繞組，需要至少6個電力電子功率開關(guān)器件。因此，本實用新型電機的控制系統(tǒng)所需開關(guān)器件少，成本低，結(jié)構(gòu)簡單。此外，由于功率開關(guān)器件個數(shù)少，降低了電機控制電路中功率開關(guān)器件發(fā)生故障的可能性，可靠性提高。
[0062]實施例一:
[0063]如圖3所示，電機定子齒數(shù)為8，動子齒數(shù)為4，永磁體塊數(shù)為4，本實施方式包括定子，動子，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(shè)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4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5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之間安放有永磁體8，永磁體8采用低磁能積的鐵氧體永磁體材料，相鄰兩塊永磁體的充磁方向相反；動子包括動子齒9和動子槽10，動子齒9均勻分布，動子齒9和定子齒1之間設(shè)有主氣隙11 ;勵磁繞組7所在槽內(nèi)上方的定子槽軛3斷開，設(shè)附加氣隙12，附加氣隙12的各處寬度均相等。
[0064]實施例二:
[0065]如圖4所示，電機定子齒數(shù)為8，動子齒數(shù)為4，永磁體塊數(shù)為8，本實施方式包括定子，動子，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(shè)有定子槽，定子槽包括電樞槽4和勵磁槽5，電樞槽和勵磁槽交替間隔排列，電樞槽4內(nèi)安放有電樞繞組6，電樞繞組6從一個電樞槽穿入，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之間安放有永磁體8，每個定子槽軛3上有2塊永磁體，永磁體8采用高磁能積的釹鐵硼永磁體材料，同一定子槽軛上的2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；動子包括動子齒9和動子槽10 ;動子齒9和定子齒1之間設(shè)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(shè)附加氣隙12，附加氣隙12的各處寬度均相等。
[0066]同時，本實用新型提供的電機，根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域的不同，本領(lǐng)域技術(shù)人員針對具體應(yīng)用環(huán)境和對象的不同，對本實用新型的電機結(jié)構(gòu)進行不具有創(chuàng)造性的改動，是容易想到的，也應(yīng)隸屬于本實用新型的保護范圍。
[0067]上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)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實用新型的保護范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁直線發(fā)電機，其特征是:包括定子、動子、附加氣隙和主氣隙，其中: 所述定子上均勻設(shè)置有偶數(shù)個定子齒，相鄰兩個定子齒中設(shè)有定子槽，定子槽軛與定子背軛之間設(shè)有永磁體，所述定子齒與動子的動子齒之間設(shè)有主氣隙； 所述定子槽包括電樞槽和勵磁槽，電樞槽和勵磁槽交替間隔排列，兩個相鄰的電樞槽內(nèi)環(huán)繞有一套電樞繞組，兩個相鄰的勵磁槽內(nèi)環(huán)繞有一套勵磁繞組，且所述電樞繞組通交流電流，所述勵磁繞組通方向不變的直流電流； 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。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直線發(fā)電機，其特征是:所述永磁體不隨動子轉(zhuǎn)動，每塊永磁體由一整塊永磁體充磁而成或者由多塊永磁體拼接而成。3.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直線發(fā)電機，其特征是:所述定子齒的個數(shù)為大于等于4的偶數(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直線發(fā)電機，其特征是:所述動子齒的個數(shù)大于等于定子齒個數(shù)的1/2。5.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直線發(fā)電機，其特征是: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)。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直線發(fā)電機，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。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直線發(fā)電機，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直線發(fā)電機，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。
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙繞組高功率密度混合勵磁永磁直線發(fā)電機，包括定子，定子上均勻設(shè)置有偶數(shù)個定子齒，相鄰兩個定子齒中設(shè)有定子槽，定子槽軛與定子背軛之間設(shè)有永磁體，定子齒與動子的動子齒之間設(shè)有主氣隙；定子槽包括電樞槽和勵磁槽，電樞槽和勵磁槽交替間隔排列，兩個相鄰的電樞槽內(nèi)環(huán)繞有一套電樞繞組，兩個相鄰的勵磁槽內(nèi)環(huán)繞有一套勵磁繞組，勵磁繞組通方向不變的直流電流；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。本實用新型通過調(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，起到增磁和去磁的作用。
【IPC分類】H02K35/06
【公開號】CN205081660
【申請?zhí)枴緾N201520825927
【發(fā)明人】王道涵
【申請人】山東大學
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月22日