一種磁通切換型并聯(lián)混合永磁記憶電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種電機，具體涉及一種磁通切換型并聯(lián)混合永磁記憶電機。
【背景技術】
[0002]永磁電機具有結構簡單，運行可靠；體積小，質(zhì)量輕；損耗小，效率高的特點，因而其應用范圍廣泛，遍及航天航空、國防、工農(nóng)業(yè)和日常生活的各個領域。隨著家用電器和電動汽車廣泛采用永磁驅(qū)動電機，發(fā)展低能耗永磁驅(qū)動電機必能夠帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。此類永磁驅(qū)動電機一般穩(wěn)態(tài)運行時負載轉(zhuǎn)矩較小，而啟動時負載轉(zhuǎn)矩較大。傳統(tǒng)的永磁驅(qū)動電機設計理念是使得電機在額定運行點附近效率較高，然而由于永磁材料的特性，永磁電機氣隙磁場難以調(diào)節(jié)。當?shù)退龠\行時，較高的磁密使得鐵心損耗較大；弱磁擴速時一般持續(xù)施加直軸電流分量產(chǎn)生去磁場，達到弱磁擴速的目的，由此會帶來額外的弱磁損耗。
[0003]傳統(tǒng)電機為了電機性能的穩(wěn)定性，永磁體要有一定的抗去磁能力，要求永磁體在正常的工作范圍內(nèi)和惡劣的工作環(huán)境下不會產(chǎn)生不可逆退磁。這就意味著永磁體的厚度要足夠厚以抵抗電樞繞組產(chǎn)生的去磁磁動勢。這使得傳統(tǒng)電機中永磁材料不能被重新磁化，一經(jīng)充磁在電機的使用壽命期間，將一直保持其磁化狀態(tài)。
[0004]磁通切換永磁電機，定子和轉(zhuǎn)子采用雙凸極結構，永磁體和電樞繞組都置于定子上，轉(zhuǎn)子上既無繞組也無永磁體，結構非常簡單，近年來得到了國內(nèi)外學者的廣泛關注。定子永磁型電機作為永磁電機同樣存在氣隙磁場難以調(diào)節(jié)的問題。當電機低速運行時，電機鐵耗較大；當電機弱磁調(diào)速時，傳統(tǒng)的方法采用直軸脈沖電流或者單獨的弱磁繞組來弱磁運行，跟其他類型的永磁電機一樣，又存在弱磁損耗大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種磁通切換型并聯(lián)混合永磁記憶電機，采用高矯頑力永磁體和低矯頑力永磁體混合勵磁，通過直流磁化繞組調(diào)節(jié)低矯頑力永磁體的磁化狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)氣隙磁場，使得本發(fā)明的電機的運行范圍大、弱磁損耗小、效率高。
[0006]技術方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0007]一種磁通切換型并聯(lián)混合永磁記憶電機，包括定子1、轉(zhuǎn)子2、不導磁轉(zhuǎn)軸3、直流磁化線圈7和交流集中繞組線圈8 ;所述轉(zhuǎn)子2和定子I均采用凸極結構；定子I包括若干個U型定子鐵心4，所有U型定子鐵心I均勻排布形成圓環(huán)型，U型定子鐵心4的側端為定子齒，相鄰兩個U型定子鐵心4之間存在空隙，所述空隙與其相鄰的定子齒組成定子I的凸極；沿徑向在每個空隙中設置有一個低矯頑力永磁體6和一個高矯頑力永磁體5，低矯頑力永磁體6位于遠離軸心的一端，高矯頑力永磁體5位于靠近軸心的一端，低矯頑力永磁體6和高矯頑力永磁體5在磁路上呈并聯(lián)關系，低矯頑力永磁體6和高矯頑力永磁體5之間存在間隙，將該間隙稱為直流磁化線圈空腔9 ;所述直流磁化線圈7穿過相鄰的兩個直流磁化線圈空腔9繞于U型定子鐵心4上；，所有直流磁化線圈7之間串聯(lián)或并聯(lián)；相鄰的高矯頑力永磁體5充磁方向相反，沿圓周方向相鄰的直流磁化線圈7中的電流流向相反；每個凸極上繞制有一個交流集中繞組線圈8，所有交流集中繞組線圈8分成三組，形成三相電樞繞組，其中每組中的交流集中繞組線圈8串聯(lián)；低矯頑力永磁體厚度與高矯頑力永磁體的厚度之比為N，其中N為正數(shù)并且N>1。
[0008]進一步的，所述高矯頑力永磁體5采用釹鐵硼永磁體，低矯頑力永磁體6采用鋁鎳鈷永磁體或釤鈷永磁體。
[0009]進一步的，所述轉(zhuǎn)子2由硅鋼片疊壓而成。
[0010]進一步的，U型定子鐵心4設置有6n個，η為正整數(shù)。
[0011]有益效果:本發(fā)明提供的一種磁通切換型并聯(lián)混合永磁記憶電機:
[0012](I)本發(fā)明的記憶電機單獨設置直流磁化繞組，不需電樞繞組兼做磁化繞組，通過施加直流磁化脈沖電流改變低矯頑力永磁體的磁化狀態(tài)，調(diào)節(jié)氣隙磁場。
[0013](2)采用高矯頑力和低矯頑力永磁體混合勵磁，使得電機能夠保持高功率密度。
[0014](3)低矯頑力永磁體的存在使得氣隙磁密連續(xù)可調(diào)，使得電機的運行范圍大。通過施加磁化脈沖，改變低矯頑力永磁體的磁化狀態(tài)，脈沖結束后低矯頑力永磁體可維持此弱磁狀態(tài)，也即記憶此磁化狀態(tài)，因此不需要像傳統(tǒng)的永磁電機弱磁運行時需要施加持續(xù)的直軸去磁電流，來維持去磁效果，本發(fā)明弱磁通損耗小、電機效率高。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的一種磁通切換型并聯(lián)混合永磁記憶電機示意圖；
[0016]圖2為轉(zhuǎn)子在某一位置時的正向磁化低矯頑力永磁體原理圖；
[0017]圖3為轉(zhuǎn)子在圖2所示位置時的反向磁化低矯頑力永磁體原理圖；
[0018]圖中有:定子1、轉(zhuǎn)子2、不導磁轉(zhuǎn)軸3、U形定子鐵心4、高矯頑力永磁體5、低矯頑力永磁體6、直流磁化線圈上7、交流集中繞組線圈8、直流磁化線圈空腔9、定子槽10、轉(zhuǎn)子槽11、高矯頑力永磁體磁通路徑12、直流磁化磁通路徑13、低矯頑力永磁體磁通路徑14、高矯頑力永磁體磁化方向15、低矯頑力永磁體磁化方向16。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0020]如圖1所示的一種磁通切換型并聯(lián)混合永磁記憶電機，包括定子1、轉(zhuǎn)子2、不導磁轉(zhuǎn)軸3、6η個U型定子鐵心4，η為正整數(shù)；直流磁化線圈7和交流集中繞組線圈8 ;轉(zhuǎn)子2和定子I均采用凸極結構；轉(zhuǎn)子2由硅鋼片疊壓而成；定子I設置在轉(zhuǎn)子2外部，轉(zhuǎn)子2固定于不導磁轉(zhuǎn)軸3上。
[0021]定子I包括若干個U型定子鐵心4，所有U型定子鐵心I均勻排布形成圓環(huán)型，U形定子鐵心4開口朝向轉(zhuǎn)子；U型定子鐵心4的側端為定子齒(即一個U型定子鐵心4有兩個定子齒)，相鄰兩個U型定子鐵心4之間存在空隙，所述空隙與其相鄰的定子齒組成定子I的凸極；沿徑向在每個空隙中設置有一個低矯頑力永磁體6和一個高矯頑力永磁體5，低矯頑力永磁體6位于遠離軸心的一端，高矯頑力永磁體5位于靠近軸心的一端，低矯頑力永磁體6和高矯頑力永磁體5在磁路上呈并聯(lián)關系，低矯頑力永磁體6和高矯頑力永磁體5之間存在間隙，將該間隙稱為直流磁化線圈空腔9 ;直流磁化線圈7穿過相鄰的兩個直流磁化線圈空腔9繞于U型定子鐵心4上；所有直流磁化線圈7之間串聯(lián)或并聯(lián)；相鄰的高矯頑力永磁體5充磁方向相反，沿圓周方向相鄰的直流磁化線圈7中的電流流向相反；每個凸極上繞制有一個交流集中繞組線圈8，即有6η個交流集中繞組線圈8 ;6η個交流集中繞組線圈8分成三組，形成三相電樞繞組，其中每組中交流集中繞組線圈8串聯(lián)連接；當η =I時，即有六個U型定子鐵心4，有六個凸極，六個交流集中繞組線圈8 ;六個線圈共分成三組，每兩個線圈組成一相電樞繞組。低矯頑力永磁體厚度與高矯頑力永磁體的厚度之比為N，其中N為正數(shù)并且Ν>1。
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