專利名稱：一種混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁通反向電機(jī)，特別是一種混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)的不斷加劇，采用永磁勵(lì)磁取代電勵(lì)磁以節(jié)省能源消耗成為全世界的共識(shí)。同時(shí)由于我國是世界上稀土資源最豐富的國家，開發(fā)研究和推廣應(yīng)用新型結(jié)構(gòu)的稀土永磁電機(jī)，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。然而，由于永磁電機(jī)自身存在氣隙磁場無法調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)，成了限制其應(yīng)用推廣的瓶頸。目前，以轉(zhuǎn)子永磁型電機(jī)為原型的混合勵(lì)磁電機(jī)，提出的電機(jī)結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜。不論從制造工藝還是成品化大規(guī)模生產(chǎn)而言，都面臨巨大的挑戰(zhàn)。而基于永磁體的磁通反向電機(jī)勵(lì)磁磁場無法調(diào)節(jié)，控制性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種勵(lì)磁磁場可以調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單的混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軛和轉(zhuǎn)子極， 所述定子包括定子軛和連接在定子軛上的若干個(gè)定子極；所述每個(gè)定子極包括定子極身， 定子極靴和定子極弧面；在每兩個(gè)相鄰的定子極之間設(shè)置一定子功率繞組線槽，所述定子功率繞組線槽中布置有定子功率繞組；在上述每個(gè)定子極弧面上對稱地貼裝有兩塊極性相反的定子永磁體；對應(yīng)于上述每個(gè)定子永磁體，在相應(yīng)的定子極靴上纏繞一定子勵(lì)磁繞組， 每個(gè)定子極上的兩個(gè)定子勵(lì)磁繞組相互串聯(lián)。在上述每個(gè)定子極靴上沿軸向各開鑿有三個(gè)定子勵(lì)磁繞組線槽，上述三個(gè)定子勵(lì)磁繞組線槽分別位于定子極靴的左、右兩個(gè)背面鐵心內(nèi)和定子極弧面中部的鐵心內(nèi)；在上述每個(gè)定子極靴上布置兩個(gè)定子勵(lì)磁繞組，其中一個(gè)定子勵(lì)磁繞組的兩個(gè)有效邊分別布置在定子極靴左背面的定子勵(lì)磁繞組線槽和定子極弧面中部的定子勵(lì)磁繞組線槽中，另一個(gè)定子勵(lì)磁繞組的兩個(gè)有效邊分別布置在定子極靴右背面的定子勵(lì)磁繞組線槽和定子極弧面中部的定子勵(lì)磁繞組線槽中。所述每個(gè)定子功率繞組的兩個(gè)有效邊分別布置在相應(yīng)的定子極兩側(cè)的定子功率繞組線槽中，并與定子極身相環(huán)繞。所述的定子軛、定子極、轉(zhuǎn)子軛和轉(zhuǎn)子極都是采用0. 3^0. 5毫米厚的硅鋼片疊裝而成。本發(fā)明的混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)原理當(dāng)需要增加每極勵(lì)磁磁通時(shí)，給每極上的定子勵(lì)磁繞組通正向直流電流，它產(chǎn)生的磁場方向與定子永磁體的磁場方向相同，這兩部分磁場相加，每極下的總勵(lì)磁磁通量就會(huì)加大；當(dāng)需要減少每極勵(lì)磁磁通時(shí)，給每極上的定子勵(lì)磁繞組通負(fù)向直流電流，它產(chǎn)生的磁場方向與定子永磁體的磁場方向相反，這兩部分磁場相減，每極下的總勵(lì)磁磁通量就會(huì)減小。通過控制定子勵(lì)磁繞組的電流就可以方便地調(diào)節(jié)電機(jī)的磁場大小。由于每個(gè)定子極上的定子勵(lì)磁繞組是纏繞在自身的定子極靴上，當(dāng)某個(gè)定子極上的定子永磁體失磁時(shí)，對該定子極上的定子勵(lì)磁繞組通正電流為該定子永磁體重新充磁，從而恢復(fù)該定子永磁體的磁性。有益效果(1)上述混合勵(lì)磁磁通反向電機(jī)，在每個(gè)定子極上都有定子勵(lì)磁繞組， 通過控制定子勵(lì)磁繞組的電流就可以方便地調(diào)節(jié)電機(jī)的磁場大小，可以極大地提高電機(jī)的控制性能；(2)上述混合勵(lì)磁磁通反向電機(jī)，每個(gè)定子極上的定子勵(lì)磁繞組是纏繞在自身的極靴上，因此，定子勵(lì)磁繞組的端接線短，結(jié)構(gòu)簡單，方便下線；(3)當(dāng)某個(gè)定子極下的永磁體失磁時(shí)，利用本極定子勵(lì)磁繞組可以為該永磁體進(jìn)行重新充磁；(4)本發(fā)明電機(jī)只在每個(gè)定子極弧的中央開了一個(gè)定子勵(lì)磁繞組線槽，其余兩個(gè)定子勵(lì)磁繞組線槽開在極靴背面，沒有影響氣隙結(jié)構(gòu)，因此對永磁體的主磁路磁阻沒有造成影響。


圖1是混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)的定子極結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.定子軛；2.定子極；2-1.定子極身；2-2.定子極靴；2_3.定子極弧面； 3.定子功率繞組線槽；4.定子功率繞組；5.定子永磁體；6.定子勵(lì)磁繞組；7.定子勵(lì)磁繞組線槽；8.轉(zhuǎn)子軛；9.轉(zhuǎn)子極；10.轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施例方式下面以定子六極，轉(zhuǎn)子八極的三相混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)為例，結(jié)合附圖中的具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖1和圖2所示，本發(fā)明中的混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸 10。所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軛8和轉(zhuǎn)子極9，所述定子包括定子軛1和六個(gè)定子極2，所述六個(gè)定子極2連接在定子軛1上。所述每個(gè)定子極2包括定子極身2-1，定子極靴2-2和定子極弧面2-3。在每兩個(gè)相鄰的定子極2之間設(shè)置一定子功率繞組線槽3，所述定子功率繞組線槽3中布置有定子功率繞組4。所述定子功率繞組4是集中繞組，每個(gè)定子功率繞組4的兩個(gè)有效邊分別布置在對應(yīng)的定子極2兩側(cè)的定子功率繞組線槽3中，并與定子極身2-1相環(huán)繞。在上述每個(gè)定子極弧面2-3上對稱地貼裝有兩塊極性相反的定子永磁體5。相鄰兩個(gè)定子極弧面2-3上的相鄰兩塊定子永磁體5則極性可以相同也可以相反，即相鄰兩個(gè)定子極弧面2-3的上四塊定子永磁體5極性可以是NS-NS分布，也可以是NS-SN分布。對應(yīng)于上述每個(gè)定子永磁體5，在相應(yīng)的定子極靴2-2上纏繞一定子勵(lì)磁繞組6，每個(gè)定子極 2上的兩個(gè)定子勵(lì)磁繞組6相互串聯(lián)。在上述每個(gè)定子極靴2-2上沿軸向各開鑿有三個(gè)定子勵(lì)磁繞組線槽7，上述三個(gè)定子勵(lì)磁繞組線槽7分別位于定子極靴2-2的左、右兩個(gè)背面鐵心內(nèi)和定子極弧面2-3中部的鐵心內(nèi)。其中位于定子極弧面2-3中部鐵心內(nèi)的定子勵(lì)磁繞組線槽7的寬度是位于定子極靴2-2背面鐵心內(nèi)定子勵(lì)磁繞組線槽7寬度的兩倍。在上述每個(gè)定子極靴2-2上布置兩個(gè)定子勵(lì)磁繞組6，其中一個(gè)定子勵(lì)磁繞組6的兩個(gè)有效邊分別布置在定子極靴2-2左背面的定子勵(lì)磁繞組線槽7和定子極弧面2-3中部的定子勵(lì)磁繞組線槽7中，另一個(gè)定子勵(lì)磁繞組6的兩個(gè)有效邊分別布置在定子極靴2-2右背面的定子勵(lì)磁繞組線槽7和定子極弧面2-3中部的定子勵(lì)磁繞組線槽7中。上述的定子軛1、定子極2、轉(zhuǎn)子軛8和轉(zhuǎn)子極9都是采用0. 3^0. 5毫米厚的硅鋼片疊裝而成。上述混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)的工作原理為當(dāng)需要增加每極勵(lì)磁磁通時(shí)，給每極上的定子勵(lì)磁繞組6通正向直流電流，它產(chǎn)生的磁場方向與定子永磁體5的磁場方向相同，這兩部分磁場相加，每極下的總勵(lì)磁磁通量就會(huì)加大；當(dāng)需要減少每極勵(lì)磁磁通時(shí)，給每極上的定子勵(lì)磁繞組6通負(fù)向直流電流，它產(chǎn)生的磁場方向與定子永磁體5的磁場方向相反，這兩部分磁場相減，每極下的總勵(lì)磁磁通量就會(huì)減小。通過控制定子勵(lì)磁繞組6的電流就可以方便地調(diào)節(jié)電機(jī)的磁場大小。由于每個(gè)定子極2上的定子勵(lì)磁繞組6是纏繞在自身的定子極靴2-2上，當(dāng)某個(gè)定子極2上的定子永磁體5失磁時(shí)，對該定子極2上的定子勵(lì)磁繞組6通正電流為該定子永磁體5重新充磁，從而恢復(fù)該定子永磁體5的磁性。
權(quán)利要求
1.一種混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸(10)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軛(8 )和轉(zhuǎn)子極(9 )，所述定子包括定子軛(1)和連接在定子軛(1)上的若干個(gè)定子極(2);所述每個(gè)定子極(2)包括定子極身(2-1)，定子極靴(2-2)和定子極弧面(2-3)； 在每兩個(gè)相鄰的定子極(2)之間設(shè)置一定子功率繞組線槽(3)，所述定子功率繞組線槽(3) 中布置有定子功率繞組(4);在上述每個(gè)定子極弧面(2-3)上對稱地貼裝有兩塊極性相反的定子永磁體(5)；對應(yīng)于上述每個(gè)定子永磁體(5)，在相應(yīng)的定子極靴(2-2)上纏繞一定子勵(lì)磁繞組(6)，每個(gè)定子極(2)上的兩個(gè)定子勵(lì)磁繞組(6)相互串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)，其特征在于在上述每個(gè)定子極靴(2-2)上沿軸向各開鑿有三個(gè)定子勵(lì)磁繞組線槽(7)，上述三個(gè)定子勵(lì)磁繞組線槽(7)分別位于定子極靴(2-2)的左、右兩個(gè)背面鐵心內(nèi)和定子極弧面(2-3)中部的鐵心內(nèi)；在上述每個(gè)定子極靴(2-2)上布置兩個(gè)定子勵(lì)磁繞組(6)，其中一個(gè)定子勵(lì)磁繞組(6)的兩個(gè)有效邊分別布置在定子極靴(2-2)左背面的定子勵(lì)磁繞組線槽(7)和定子極弧面(2-3)中部的定子勵(lì)磁繞組線槽(7)中，另一個(gè)定子勵(lì)磁繞組(6)的兩個(gè)有效邊分別布置在定子極靴 (2-2)右背面的定子勵(lì)磁繞組線槽(7)和定子極弧面(2-3)中部的定子勵(lì)磁繞組線槽(7) 中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)，其特征在于所述每個(gè)定子功率繞組(4)的兩個(gè)有效邊分別布置在相應(yīng)的定子極(2)兩側(cè)的定子功率繞組線槽(3)中， 并與定子極身(2-1)相環(huán)繞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)，其特征在于所述的定子軛(1)、 定子極(2)、轉(zhuǎn)子軛(8)和轉(zhuǎn)子極(9)都是采用0. 3^0. 5毫米厚的硅鋼片疊裝而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合勵(lì)磁的磁通反向電機(jī)，其包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軛和轉(zhuǎn)子極，所述定子包括定子軛和連接在定子軛上的若干個(gè)定子極；所述每個(gè)定子極包括定子極身，定子極靴和定子極弧面；在每兩個(gè)相鄰的定子極之間設(shè)置一定子功率繞組線槽，所述定子功率繞組線槽中布置有定子功率繞組；在上述每個(gè)定子極弧面上對稱地貼裝有兩塊極性相反的定子永磁體；對應(yīng)于上述每個(gè)定子永磁體，在相應(yīng)的定子極靴上纏繞一定子勵(lì)磁繞組，每個(gè)定子極上的兩個(gè)定子勵(lì)磁繞組相互串聯(lián)。本發(fā)明具有勵(lì)磁磁場可以調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02K1/16GK102570647SQ20121003055
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者李瑩杰, 甄文歡, 譚國俊, 鄧先明, 郭其鋒 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)