專利名稱：軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有對軸向永磁磁勢控制和補(bǔ)償功能的軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前的永磁電機(jī)存在以下問題，第一，電機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小受電機(jī)尺寸的限制，要想提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，必須增加電機(jī)的尺寸；第二，不能方便地對永磁體的磁勢進(jìn)行補(bǔ)償和控制。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有的永磁電機(jī)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)。本實(shí)用新型解決的第一個(gè)問題是電機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小受電機(jī)尺寸限制的問題；本實(shí)用新型解決的第二個(gè)問題是現(xiàn)有永磁電機(jī)不能方便地對永磁體的磁勢進(jìn)行補(bǔ)償和控制的問題。本實(shí)用新型的軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)包含定子鐵芯2、安裝在定子鐵芯2上的徑向勵(lì)磁繞組4、轉(zhuǎn)子鐵芯1、安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯1上的永磁體5，轉(zhuǎn)子鐵芯1和定子鐵芯2之間有徑向氣隙3，本實(shí)用新型還在永磁體5的充磁方向與轉(zhuǎn)子鐵芯1同軸配置有軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6和軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7，兩個(gè)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯1軸向的兩側(cè)，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6與轉(zhuǎn)子鐵芯1之間有軸向氣隙10，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7安裝在軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6上，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子1軸線方向相同的磁場。本實(shí)用新型在磁路結(jié)構(gòu)上保證軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7、軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6通過軸向氣隙10與永磁體5同軸配置，控制軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的電流方向和大小，實(shí)現(xiàn)增磁或去磁，來實(shí)施對永磁體5磁勢的補(bǔ)償和控制，調(diào)節(jié)氣隙磁場。在軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)的磁系統(tǒng)中，永磁體5的磁通經(jīng)左轉(zhuǎn)子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、徑向氣隙3和右轉(zhuǎn)子鐵芯1-2閉合。軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的磁通經(jīng)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6、軸向氣隙10、轉(zhuǎn)子鐵芯1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、導(dǎo)磁機(jī)殼9和導(dǎo)磁端蓋8閉合。徑向多相勵(lì)磁繞組4的磁通經(jīng)每相極身、徑向氣隙3、轉(zhuǎn)子鐵芯1、徑向氣隙3、相鄰相極身和軛鐵閉合。永磁體5的磁勢、軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的磁勢和徑向多相勵(lì)磁繞組4的磁勢與各自的磁通路徑形成的磁系統(tǒng)構(gòu)成空間混合磁路。定子鐵芯2和動(dòng)子鐵芯1間，利用磁浮軸承、氣浮軸承或其它軸承連接，形成徑向氣隙3。本實(shí)用新型將永磁體磁勢和與永磁體同軸設(shè)置的軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯、軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組及多回路的徑向電勵(lì)磁磁勢有效配置和組合起來，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型通過合理設(shè)計(jì)和構(gòu)造磁系統(tǒng)以獲得對永磁體磁勢的補(bǔ)償性和可控性，同時(shí)可以有效利用電機(jī)的空間，從而在相同結(jié)構(gòu)尺寸前提下，得到大的轉(zhuǎn)矩及良好的控制特性。


圖1是具體實(shí)施方式
一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實(shí)施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是具體實(shí)施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一參閱圖1，本實(shí)施方式由轉(zhuǎn)子鐵芯1、定子鐵芯2、徑向勵(lì)磁繞組4、永磁體5、軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7、導(dǎo)磁端蓋8、導(dǎo)磁機(jī)殼9和非導(dǎo)磁軸11組成。導(dǎo)磁機(jī)殼9罩在定子鐵芯2的外面，轉(zhuǎn)子鐵芯1設(shè)置在定子鐵芯2的內(nèi)部，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)心1與定子鐵芯2之間有徑向氣隙3。定子鐵芯2上按電機(jī)的相數(shù)設(shè)置若干大極，每相鐵芯大極上開有若干小齒，相鄰相大極間的小齒的齒中心線相差1/m齒距(m為相數(shù))，極身上配置徑向多相勵(lì)磁繞組4。轉(zhuǎn)子鐵芯1套裝于非導(dǎo)磁軸11上，轉(zhuǎn)子鐵芯1在軸線的中心處分成左轉(zhuǎn)子鐵芯1-1和右轉(zhuǎn)子鐵芯1-2，片形的永磁體5夾在左轉(zhuǎn)子鐵芯1-1和右轉(zhuǎn)子鐵芯1-2中間。在轉(zhuǎn)子鐵芯1上亦開有若干小齒，轉(zhuǎn)子鐵芯1和定子鐵芯2的小齒的齒距可以相同，亦可以不同。兩段轉(zhuǎn)子鐵芯齒中心線分別錯(cuò)開半個(gè)齒距。兩個(gè)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯1軸向的兩側(cè)，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6與轉(zhuǎn)子鐵芯1之間有軸向氣隙10，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7安裝在軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6上，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子1軸線方向相同的磁場。兩個(gè)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6的外側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)磁端蓋8，導(dǎo)磁端蓋8通過螺釘8-1與導(dǎo)磁機(jī)殼9固定連接。在軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)的磁系統(tǒng)中，永磁體5的磁通經(jīng)左轉(zhuǎn)子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、徑向氣隙3和右轉(zhuǎn)子鐵芯1-2閉合。軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的磁通經(jīng)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6、軸向氣隙10、轉(zhuǎn)子鐵芯1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、導(dǎo)磁機(jī)殼9和導(dǎo)磁端蓋8閉合。徑向多相勵(lì)磁繞組4的磁通經(jīng)每相極身、徑向氣隙3、轉(zhuǎn)子鐵芯2、徑向氣隙3、相鄰相極身和軛鐵閉合。永磁體5的磁勢、軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的磁勢和徑向多相勵(lì)磁繞組4的磁勢與各自的磁通路徑形成的磁系統(tǒng)構(gòu)成空間混合磁路。支撐非導(dǎo)磁軸11的軸承11-1為磁浮軸承或氣浮軸承，以便形成徑向氣隙3。
具體實(shí)施方式
二參閱圖2，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是在導(dǎo)磁機(jī)殼9和定子鐵芯2之間設(shè)有非導(dǎo)磁體12。本實(shí)施方式的軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)的磁系統(tǒng)中，永磁體5的磁通經(jīng)左轉(zhuǎn)子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、氣隙3和右轉(zhuǎn)子鐵芯1-2閉合。軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的磁通經(jīng)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6、軸向氣隙10、左轉(zhuǎn)子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、徑向氣隙3、右轉(zhuǎn)子鐵芯1-2、軸向氣隙10、導(dǎo)磁端蓋8、導(dǎo)磁機(jī)殼9和導(dǎo)磁端蓋8閉合。徑向多相勵(lì)磁繞組4的磁通經(jīng)每相極身、徑向氣隙3、轉(zhuǎn)子鐵芯2、徑向氣隙3、相鄰相極身和軛鐵閉合。永磁體5的磁勢、軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的磁勢和徑向多相勵(lì)磁繞組4的磁勢與各自的磁通路徑形成的磁系統(tǒng)構(gòu)成空間混合磁路。
具體實(shí)施方式
三參閱圖3，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是在左轉(zhuǎn)子鐵芯1-1和右轉(zhuǎn)子鐵芯1-2的外側(cè)分別依次固定有軸向隔磁塊13和軸向鐵芯14，軸向鐵芯14與軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6之間有軸向氣隙10。軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)的磁系統(tǒng)中，永磁體5的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子鐵芯1-1、徑向氣隙3、定子鐵芯2、氣隙3和轉(zhuǎn)子鐵芯1-2閉合。軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的磁通經(jīng)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯6、軸向氣隙10、轉(zhuǎn)子鐵芯14、徑向氣隙3、定子鐵芯2、導(dǎo)磁機(jī)殼9和導(dǎo)磁端蓋8閉合。徑向多相勵(lì)磁繞組4的磁通經(jīng)每相極身、徑向氣隙3、轉(zhuǎn)子鐵芯2及軸向鐵芯14、徑向氣隙3、相鄰相極身和軛鐵閉合。永磁體5的磁勢、軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組7的磁勢和徑向多相勵(lì)磁繞組4的磁勢與各自的磁通路徑形成的磁系統(tǒng)構(gòu)成空間混合磁路。
權(quán)利要求1.軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)，它包含定子鐵芯(2)、安裝在定子鐵芯(2)上的徑向勵(lì)磁繞組(4)、轉(zhuǎn)子鐵芯(1)、安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯(1)上的永磁體(5)，轉(zhuǎn)子鐵芯(1)和定子鐵芯(2)之間有徑向氣隙(3)，其特征在于還在永磁體(5)的充磁方向與轉(zhuǎn)子鐵芯(1)同軸配置有軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯(6)和軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組(7)，兩個(gè)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯(6)分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯(1)軸向的兩側(cè)，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯(6)與轉(zhuǎn)子鐵芯(1)之間有軸向氣隙(10)，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組(7)安裝在軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯(6)上，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組(7)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子(1)軸線方向相同的磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子鐵芯(1)套裝于非導(dǎo)磁軸(11)上，轉(zhuǎn)子鐵芯(1)在軸線的中心處分成左轉(zhuǎn)子鐵芯(1-1)和右轉(zhuǎn)子鐵芯(1-2)，片形的永磁體(5)夾在左轉(zhuǎn)子鐵芯(1-1)和右轉(zhuǎn)子鐵芯(1-2)中間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)，其特征在于支撐非導(dǎo)磁軸(11)的軸承(11-1)為磁浮軸承或氣浮軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)，其特征在于在導(dǎo)磁機(jī)殼(9)和定子鐵芯(2)之間設(shè)有非導(dǎo)磁體(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)，其特征在于在左轉(zhuǎn)子鐵芯(1-1)和右轉(zhuǎn)子鐵芯(1-2)的外側(cè)分別依次固定有軸向隔磁塊(13)和軸向鐵芯(14)，軸向鐵芯(14)與軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯(6)之間有軸向氣隙(10)。
專利摘要軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)，它涉及一種具有對軸向永磁磁勢控制和補(bǔ)償功能的軸向勵(lì)磁混合式磁阻電機(jī)。它包含定子鐵芯、徑向勵(lì)磁繞組、轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體，本實(shí)用新型還在永磁體的充磁方向與轉(zhuǎn)子鐵芯同軸配置有軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯和軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組，兩個(gè)軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯軸向的兩側(cè)，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯之間有軸向氣隙，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組安裝在軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組鐵芯上，軸向勵(lì)磁補(bǔ)償控制繞組產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子軸線方向相同的磁場。該機(jī)通過合理設(shè)計(jì)和構(gòu)造磁系統(tǒng)以獲得對永磁體磁勢的補(bǔ)償性和可控性，同時(shí)可以有效利用電機(jī)的空間，從而在相同結(jié)構(gòu)尺寸前提下，得到大的轉(zhuǎn)矩及良好的控制特性。
文檔編號(hào)H02K1/27GK2617071SQ0321338
公開日2004年5月19日 申請日期2003年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者程樹康, 張千帆, 宋立偉, 崔淑梅, 裴玉龍, 程遠(yuǎn) 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)