一種定子永磁v形或u形永磁體磁通切換型雙凸極電的制造方法
【專利摘要】本實用新型一種定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)涉及永磁電機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種定子永磁型雙凸極電機(jī)。包括定子、轉(zhuǎn)子、永磁體和電樞繞組，其特征在于：所述定子和轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)，定子齒數(shù)為偶數(shù)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)與定子齒數(shù)不等；所述定子和轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊加而成；轉(zhuǎn)子上無繞組和永磁體；每個定子齒部靠近背軛處設(shè)有永磁槽，用以安裝永磁體；每個定子齒上的永磁體充磁方向相同，相鄰定子齒上的永磁體按N極和S極方向交替排列，從而實現(xiàn)一個閉合的磁勢正向串聯(lián)的磁通回路；每個電樞繞組線圈采用集中繞組的方式安裝在定子齒上，每個定子齒上只安裝一相電樞繞組線圈，每相電樞繞組線圈根據(jù)相位關(guān)系沿圓周方向均勻分裝在定子各個齒上。
【專利說明】一種定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型一種定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)涉及永磁電機(jī) 領(lǐng)域，特別涉及一種定子永磁型雙凸極電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 永磁電機(jī)一直是電機(jī)領(lǐng)域非常重要也是值得深入研究的一種特種電機(jī)，針對永磁 電機(jī)而言可以分為定子永磁型和轉(zhuǎn)子永磁型兩種類型。轉(zhuǎn)子永磁型的典型代表就是永磁同 步電機(jī)，然而由于永磁體安裝在轉(zhuǎn)子上從機(jī)械上來說增大永磁體加工安裝的困難，特別在 高速運行時需要對轉(zhuǎn)子進(jìn)行強(qiáng)度上的校核并采取措施，同時定子電流空間和時間上的高頻 諧波可能會給永磁體帶來比較大的損耗和溫升，從而引起永磁體的不可逆退磁。轉(zhuǎn)子永磁 型電機(jī)是近年來各國學(xué)者比較關(guān)注的一類新型電機(jī)，其結(jié)構(gòu)源于開關(guān)磁阻電機(jī)。由于永磁 體安裝在定子上，從而解決了轉(zhuǎn)子永磁型電機(jī)的一些弊端，特別是其轉(zhuǎn)子只是硅鋼片疊壓 而成，因此非常適合高速運行。
[0003] 定子永磁型電機(jī)主要有永磁雙凸極電機(jī)、永磁磁通反向電機(jī)和永磁磁通切換電機(jī) 三大類。
[0004] 磁通切換電機(jī)因其自身的優(yōu)良特性而引起各國學(xué)者持續(xù)廣泛關(guān)注，也有很多相關(guān) 的研究成果。專利201010554978. 4公開了一種一種磁通切換型發(fā)電機(jī)，定子上安裝了電勵 磁繞組，因此在發(fā)電運行情況下可以很容易輸出電壓的調(diào)節(jié)；但是，定子沖片是分塊化的， 這給每個定子模塊之間的安裝帶來了很大的困難，對電機(jī)的安裝工藝提出了很高的要求。 專利201120058125. 1公開了一種模塊化磁通切換永磁電機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，然而 永磁體在定子上安裝成切向結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在永磁體段部容易形成較大漏磁，不利于提高電機(jī) 的功率密度；另外，位從工藝角度上來看，采用模塊化給永磁體和定子沖片安裝定位也帶來 了很大的困難。
[0005] 雙凸極電機(jī)與磁通切換電機(jī)原理類似，但具有漏磁小，勵磁效率高等特點。專利 200610088441. 7公開一種徑向永磁體雙凸極混合勵磁電機(jī)，其永磁體安裝在定子內(nèi)部，實 際上也導(dǎo)致定子沖片分立開來，同樣給裝配帶來困難。專利200710025140. 4公開的混合勵 磁雙凸極無刷直流發(fā)電機(jī)采用的切向充磁的永磁體安裝在定子軛上同樣也有上述電機(jī)的 問題。另外，這兩種永磁體的安裝方式都不利于電樞繞組電流的弱磁擴(kuò)速功能的實現(xiàn)。 實用新型內(nèi)容
[0006] 本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種定子永磁V形或U形永磁體磁通 切換型雙凸極電機(jī)，該電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、勵磁高效、氣隙磁密高，具有制造加工簡單，弱磁性能 好、性能優(yōu)良特點，在工業(yè)電力傳動領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。
[0007] -種定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn) 的：
[0008] 定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子、永磁體和電樞 繞組；所述定子和轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)，定子齒數(shù)為偶數(shù)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)與定子齒數(shù)不等；所述定子 和轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊加而成；轉(zhuǎn)子上無繞組和永磁體；每個定子齒部靠近背軛處設(shè)有永磁 槽，用以安裝永磁體；每個定子齒上的永磁體充磁方向相同，相鄰定子齒上的永磁體按N極 和S極方向交替排列，從而實現(xiàn)一個閉合的磁勢正向串聯(lián)的磁通回路；
[0009] 每個電樞繞組線圈采用集中繞組的方式安裝在定子齒上，每個定子齒上只安裝一 相電樞繞組線圈，每相電樞繞組線圈根據(jù)相位關(guān)系沿圓周方向均勻分裝在定子各個齒上。
[0010] 所述永磁槽為V形或U形槽。
[0011] 在所述V形槽兩邊安裝兩塊矩形永磁體，相鄰兩塊永磁體之間的夾角為60 °? 120。。
[0012] 在所述U形槽邊上安裝三塊矩形永磁體，相鄰兩塊永磁體之間的夾角為90°? 120。。
[0013] 所述定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)為三相電機(jī)或多相電機(jī)， 定子齒數(shù)N s和轉(zhuǎn)子齒數(shù)Nr滿足：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、永磁體和 電樞繞組，其特征在于：所述定子和轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)，定子齒數(shù)為偶數(shù)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)與定子齒 數(shù)不等；所述定子和轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊加而成；轉(zhuǎn)子上無繞組和永磁體；每個定子齒部靠 近背軛處設(shè)有永磁槽，用以安裝永磁體；每個定子齒上的永磁體充磁方向相同，相鄰定子齒 上的永磁體按N極和S極方向交替排列，從而實現(xiàn)一個閉合的磁勢正向串聯(lián)的磁通回路； 每個電樞繞組線圈采用集中繞組的方式安裝在定子齒上，每個定子齒上只安裝一相電 樞繞組線圈，每相電樞繞組線圈根據(jù)相位關(guān)系沿圓周方向均勻分裝在定子各個齒上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)，其特征 在于：所述永磁槽為V形或U形槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)，其特 征在于：在所述V形槽兩邊安裝兩塊矩形永磁體，相鄰兩塊永磁體之間的夾角為60°? 120。。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)，其特 征在于：在所述U形槽邊上安裝三塊矩形永磁體，相鄰兩塊永磁體之間的夾角為60°? 120。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)，其特征 在于：所述雙凸極電機(jī)為三相電機(jī)或多相電機(jī)，定子齒數(shù)Ns和轉(zhuǎn)子齒數(shù)隊滿足：
其中m為電機(jī)的相數(shù)，r為自然數(shù),定子極數(shù)為偶數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)，其 特征在于：每個定子齒上加裝一套勵磁繞組，勵磁繞組通入直流電，通過調(diào)節(jié)電流大小和方 向來調(diào)節(jié)氣隙磁場強(qiáng)度，從而形成一種混合勵磁結(jié)構(gòu)拓?fù)洹?br> 7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)，其 特征在于：所述定子和轉(zhuǎn)子中的娃鋼片厚度為0. Imm?0. 35mm。
8. 權(quán)利要求1或2所述的定子永磁V形或U形永磁體磁通切換型雙凸極電機(jī)，其特征 在于：所述定子齒的齒寬弧度等于一個機(jī)械圓周角度360度等分成定子齒數(shù)的0. 5倍，轉(zhuǎn)子 齒的齒寬弧度等于或大于定子齒的弧度，通過轉(zhuǎn)子齒弧度的大小改變影響電樞繞組感應(yīng)電 勢波形；若獲得方波反電勢，采取無刷直流控制方式驅(qū)動；若獲得正弦波反電勢，采取矢量 控制方式驅(qū)動。
【文檔編號】H02K1/14GK204145106SQ201420626521
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】耿偉偉, 王勤, 姜濤, 郭樂之, 施剛, 陸丹, 鄒慶, 邵麗紅, 王楠, 程大千 申請人:江蘇交科能源科技發(fā)展有限公司, 王勤, 施剛