專利名稱：混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)。
背景技術(shù)：
電機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中的主要驅(qū)動部件，性能優(yōu)異的電機(jī)對整個驅(qū)動系統(tǒng) 至關(guān)重要。近年來，隨著電力電子技術(shù)、永磁材料和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，永 磁無刷直流電機(jī)得到迅速發(fā)展，永磁無刷直流電機(jī)具有高效、高功率密度的特 點(diǎn)，隨著高性能永磁材料的問世，大大提高了永磁無刷直流電機(jī)的功率密度和 性能。開關(guān)磁阻電機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單、可靠性好等特點(diǎn)，得到越來越廣泛的應(yīng)用。 在開關(guān)磁阻電機(jī)的定子齒中間放置永磁體得到的永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，結(jié)合了開 關(guān)磁阻電機(jī)和永磁電機(jī)的特點(diǎn)，既有開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單可靠性好等特點(diǎn)， 同時(shí)兼具永磁電機(jī)功率密度高等特點(diǎn)。在永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)中，轉(zhuǎn)子僅由鐵心 疊片構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單可靠；永磁體和電樞繞組都置于定子上，非常易于散熱冷 卻。
但是，傳統(tǒng)永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的氣隙磁場主要由永磁體勵磁產(chǎn)生，難以調(diào) 節(jié)，這樣就限制了電機(jī)的運(yùn)行速度范圍。此外，傳統(tǒng)永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)中還存 在漏磁嚴(yán)重，漏磁一方面造成永磁體利用率不高，另一方面也導(dǎo)致了電磁干擾 與電磁兼容問題，同時(shí)還限制了電機(jī)機(jī)殼必須釆用不導(dǎo)磁材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種氣隙磁場可調(diào)、改進(jìn)端部漏磁的混合勵磁開關(guān)磁 鏈電機(jī)。
本發(fā)明的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，定子，三相電樞繞組，單相 勵磁繞組和機(jī)殼，機(jī)殼為導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成，固定在機(jī)殼 內(nèi)的定子包括依次排列的"U"形鐵心和第一永磁體，第一永磁體沿圓周切向充 磁，N極、S極交替排列，在"U"形鐵心底邊和機(jī)殼之間放置第二永磁體，第 二永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，與"U"形鐵心接觸的第一永 磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同，電樞齒由第一永磁體和緊貼在第一 永磁體兩側(cè)的"U"形鐵心邊構(gòu)成，三相電樞繞組為集中繞組，繞在電樞齒上， 相鄰"U"形鐵心底邊肩角和機(jī)殼之間構(gòu)成空腔，單相勵磁繞組為集中繞組，繞 在第二永磁體上。
上述的轉(zhuǎn)子和"U"形鐵心由硅鋼片疊制而成。所說的"U"鐵心的開口為全開口或半開口。所說的機(jī)殼由鋼板巻成或者由硅鋼片疊制而成。
本發(fā)明中的第一永磁體為平行充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。第二永磁體 為平行充磁或者徑向充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。
本發(fā)明可在第二永磁體兩側(cè)分別安置導(dǎo)磁片，導(dǎo)磁片的一端抵住機(jī)殼，另 一端抵住"U"形鐵心的底邊。這樣，導(dǎo)磁片構(gòu)成相應(yīng)的并聯(lián)磁路，在同樣的勵 磁電流條件下，可以獲得更好的調(diào)節(jié)氣隙磁場的效果。
上述的導(dǎo)磁片可與"U"形鐵心為一整體；或者導(dǎo)磁片可與機(jī)殼為一整體。 工作時(shí)，將混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的三相電樞繞組與已接直流電源的控制 電路相連。利用轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置，由此確定三相電樞繞組的導(dǎo)通 狀態(tài)，因?yàn)橹绷麟娫赐ㄟ^控制電路給三相電樞繞組加載頻率為/的三相電壓，則 在三相電樞繞組中流過頻率同為/的三相電流，于是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速w-60.///^ (p為 電樞繞組極對數(shù))。通過控制加到三相電樞繞組上的電壓大小和頻率，則可調(diào)節(jié) 電機(jī)的速度。通過控制加到三相電樞繞組上的電壓大小和頻率，則可調(diào)節(jié)電機(jī) 的速度。將單相勵磁繞組接直流電源，根據(jù)需要對勵磁繞組施以正向或反向電 流，對永磁氣隙磁場起到加強(qiáng)或減弱的作用。通過對勵磁電流方向和大小的調(diào) 節(jié)，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)合成氣隙磁場的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行速度、轉(zhuǎn)矩等,適合不 同場合的需要。
本發(fā)明的有益效果
1. 永磁體勵磁和勵磁繞組電勵磁共同合成氣隙磁場，實(shí)現(xiàn)了氣隙磁場的可調(diào) 節(jié)性，使混合勵磁型永磁開關(guān)磁鏈電機(jī)具有更佳的可控性。
2. 機(jī)殼采用導(dǎo)磁材料，能夠完全避免不導(dǎo)磁機(jī)殼存在的外沿漏磁，提高電機(jī) 抗電磁干擾和電磁兼容能力，提高永磁體利用率。
3. 永磁體和繞組都置于定子上，易于散熱、冷卻，提高功率密度。


圖1是一種混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭方向?yàn)橛来朋w 充磁方向；
圖2是另一種混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭方向?yàn)橛来?體充磁方向。
具體實(shí)施例方式
參照圖1，混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)包括轉(zhuǎn)子1,定子2，三相電樞繞組3， 單相勵磁繞組4和機(jī)殼5，機(jī)殼為導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成，固定 在機(jī)殼內(nèi)的定子包括依次排列的"U"形鐵心2.1和第一永磁體2.2，第一永磁體沿圓周切向充磁，N極、S極交替排列，在"U"形鐵心底邊和機(jī)殼之間放置 第二永磁體2.3，第二永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，與"U" 形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同，電樞齒由第一 永磁體2.2和緊貼在第一永磁體兩側(cè)的"U"形鐵心邊構(gòu)成，三相電樞繞組3為 集中繞組，繞在電樞齒上，相鄰"U"形鐵心底邊肩角和機(jī)殼之間構(gòu)成空腔6， 單相勵磁繞組4為集中繞組，繞在第二永磁體上。圖例，轉(zhuǎn)子有10個齒，定子 有12個繞有三相電樞繞組的電樞齒，12個勵磁線圈。
圖2所示，在第二永磁體2.3兩側(cè)分別安置有導(dǎo)磁片2.4，導(dǎo)磁片的一端抵 住機(jī)殼，另一端抵住"U"形鐵心2.1的底邊。導(dǎo)磁片可與"U"形鐵心為一整 體；或者可與機(jī)殼為一整體。
這樣，導(dǎo)磁片構(gòu)成相應(yīng)的并聯(lián)磁路，在同樣的勵磁電流條件下，可以獲得 更好的調(diào)節(jié)氣隙磁場的效果。
權(quán)利要求
1.混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于包括轉(zhuǎn)子(1)，定子(2)，三相電樞繞組(3)，單相勵磁繞組(4)和機(jī)殼(5)，機(jī)殼為導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子由齒槽式鐵心疊片構(gòu)成，固定在機(jī)殼內(nèi)的定子包括依次排列的“U”形鐵心(2.1)和第一永磁體(2.2)，第一永磁體沿圓周切向充磁，N極、S極交替排列，在“U”形鐵心底邊和機(jī)殼之間放置第二永磁體(2.3)，第二永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，與“U”形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同，電樞齒由第一永磁體(2.2)和緊貼在第一永磁體兩側(cè)的“U”形鐵心邊構(gòu)成，三相電樞繞組(3)為集中繞組，繞在電樞齒上，相鄰“U”形鐵心底邊肩角和機(jī)殼之間構(gòu)成空腔(6)，單相勵磁繞組(4)為集中繞組，繞在第二永磁體上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于所說的轉(zhuǎn)子 (1)禾n "U"形鐵心(2.1)由硅鋼片疊制而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于所說的第一永 磁體(2.2)為充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于所說的第二永 磁體(2.3)為充磁的釹鐵硼、釤鈷或鐵氧體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于所說的"U" 鐵心的開口為全開口或半開口 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于所說的機(jī)殼 (5)由鋼板巻成或者由硅鋼片疊制而成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征是在第二永磁體 (2.3)兩側(cè)分別安置導(dǎo)磁片(2.4)，導(dǎo)磁片(2.4)的一端抵住機(jī)殼，另一端抵住"U"形鐵心(2.1)的底邊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，其特征在于導(dǎo)磁片(2.4) 與"U"形鐵心(2.1)為一整體；或者導(dǎo)磁片與機(jī)殼為一整體。
全文摘要
本發(fā)明公開的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，定子，三相電樞繞組，單相勵磁繞組和機(jī)殼，機(jī)殼為導(dǎo)磁材料，固定在機(jī)殼內(nèi)的定子包括依次排列的“U”形鐵心和第一永磁體，第一永磁體沿圓周切向充磁，N極、S極交替排列，在“U”形鐵心底邊和機(jī)殼之間放置第二永磁體，第二永磁體沿半徑方向充磁，N極、S極交替排列，與“U”形鐵心接觸的第一永磁體和第二永磁體在接觸面上的極性相同，電樞齒由第一永磁體和緊貼在第一永磁體兩側(cè)的“U”形鐵心邊構(gòu)成，三相電樞集中繞組繞在電樞齒上，單相勵磁集中繞組繞在第二永磁體上。本發(fā)明的混合勵磁開關(guān)磁鏈電機(jī)氣隙磁場可調(diào)，并能夠避免機(jī)殼外沿漏磁，提高電機(jī)抗電磁干擾和電磁兼容能力，提高永磁體利用率。
文檔編號H02K3/04GK101552494SQ20091009878
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者沈建新, 王燦飛 申請人:浙江大學(xué)