單極直流電磁傳動(dòng)機(jī)的制作方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間無(wú)級(jí)變速變矩傳遞動(dòng)力的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前應(yīng)用的無(wú)級(jí)變速變矩傳動(dòng)裝置，主要有機(jī)械無(wú)級(jí)變速器和液力變矩器。
[0003]機(jī)械無(wú)級(jí)變速器基本上是摩擦式的，靠傳動(dòng)元件間的摩擦力或油膜的切應(yīng)力傳動(dòng)，包括剛性定軸式、剛性動(dòng)軸式(行星式)、撓性帶式、撓性鏈?zhǔn)?。定軸式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器又分為無(wú)中間滾動(dòng)體的和有中間滾動(dòng)體的，無(wú)中間滾動(dòng)體的又分為改變主動(dòng)輪工作直徑調(diào)速的(I型)和改變從動(dòng)輪工作直徑調(diào)速的(II型)，有中間滾動(dòng)體的又分為同時(shí)改變主從動(dòng)輪工作直徑調(diào)速的(III型)和改變中間滾動(dòng)體工作直徑調(diào)速的(IV型)。定軸式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的摩擦滑動(dòng)率3%?5%，I型、III型和IV型功率小于40kW，傳動(dòng)效率I型僅有50%，II型約85%，III型75%?95%，IV型80%?93%，變速比(輸入軸轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)速的最大值與最小值之比)I型3?5，II型小于3，III型小于16或25，IV型小于17或20，III型和IV型不可以反轉(zhuǎn)。行星式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的基本原理與定軸式相同，并利用了行星傳動(dòng)原理，擴(kuò)大了傳遞功率和變速的范圍，但功率也小于75kW，變速比也小于40，零轉(zhuǎn)速附近的機(jī)械特性差，滑動(dòng)率較大(7%?10% )，傳動(dòng)效率60%?80%，只能降速調(diào)速。帶式和鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器的原理與定軸式基本相同，但采用了中間撓性構(gòu)件(帶、鏈)，單變徑輪帶式的傳動(dòng)效率不大于92%，變速比不大于2.5，功率不大于25kW，只用于降速；雙變徑輪帶式的傳動(dòng)效率80%?90%，其普通V帶型的變速比1.6?2.5，功率不大于40kW，寬V帶型的變速比3?6，功率不大于55kW，塊帶型的變速比2?16，功率不大于44kW。鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器比帶式的傳遞功率大，但結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，齒鏈?zhǔn)焦β?.75?22kW，變速比3?6，傳動(dòng)效率90%?95%;光面輪鏈?zhǔn)焦β首畲?75kW，變速比2?10，傳動(dòng)效率不大于93%。機(jī)械無(wú)級(jí)變速器僅適用于中小功率傳動(dòng)，變速比有限，有滑動(dòng)摩擦，傳動(dòng)效率低，對(duì)材料、熱處理、加工精度、潤(rùn)滑油的要求高，軸及軸承載荷大，承受過(guò)載及沖擊的能力差，壽命短，多數(shù)不可在停車時(shí)變速，有的只能降速調(diào)速，有的不可反轉(zhuǎn)(本節(jié)上述資料來(lái)源于《機(jī)械工程手冊(cè)》(第二版)傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷)。機(jī)械無(wú)級(jí)變速器目前應(yīng)用并不多見(jiàn)，但其中的V型推塊金屬帶無(wú)級(jí)變速器已在汽車領(lǐng)域展開(kāi)應(yīng)用。
[0004]液力變矩器具有泵輪、渦輪和導(dǎo)輪，工作液體在其中依次循環(huán)流動(dòng)，泵輪裝在輸入軸上，渦輪裝在輸出軸上，導(dǎo)輪與靜子連接，產(chǎn)生變矩效果，泵輪均為離心式，渦輪有向心式、軸流式和離心式三種，導(dǎo)輪多為軸流式或向心式，廣泛應(yīng)用向心渦輪和軸流導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)。軸流或離心渦輪式液力變矩器具有良好的反轉(zhuǎn)制動(dòng)性能。在泵輪轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，泵輪轉(zhuǎn)矩、渦輪轉(zhuǎn)矩和傳動(dòng)效率均是渦輪轉(zhuǎn)速的單變量函數(shù)，其中，泵輪轉(zhuǎn)矩變化不大，渦輪轉(zhuǎn)矩隨渦輪轉(zhuǎn)速的增加幾乎呈線性下降，直至為零，傳動(dòng)效率在某一中間轉(zhuǎn)速(渦輪設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速附近，通常是右側(cè))處于最高值，最高效率約為85%?90%，在低轉(zhuǎn)速區(qū)域和高轉(zhuǎn)速區(qū)域效率下降較快，一直下降為零。在泵輪轉(zhuǎn)矩恒定時(shí)，泵輪轉(zhuǎn)速、渦輪轉(zhuǎn)矩和傳動(dòng)效率也均是渦輪轉(zhuǎn)速的單變量函數(shù)。由于受到上述這些關(guān)聯(lián)作用的制約，液力變矩器只具有變矩作用，轉(zhuǎn)速被限定只能跟隨變化。為解決這個(gè)問(wèn)題，增加輔助結(jié)構(gòu)或措施的可調(diào)速型液力變矩器可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍為3?5，效率為40%?85% (本節(jié)上述資料來(lái)源于《機(jī)械工程手冊(cè)》(第二版)傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷)。液力變矩器的主要問(wèn)題是效率低，要提高其效率只能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和降低變矩比(渦輪轉(zhuǎn)矩與泵輪轉(zhuǎn)矩之比)，將起動(dòng)工況變矩比KO (渦輪轉(zhuǎn)速為零時(shí)，變矩比最大值)降低到2左右，才能使效率接近90%左右。
[0005]多種設(shè)備的組合使用是目前無(wú)級(jí)變速變矩傳動(dòng)裝置的常見(jiàn)方式，其目的是彌補(bǔ)不足、增加功能。在汽車上應(yīng)用的V型推塊金屬帶無(wú)級(jí)變速器，與起步裝置部分和前進(jìn)/后退換向機(jī)構(gòu)部分組合形成傳動(dòng)系統(tǒng)，起步裝置有三種形式:電磁離合器、電子控制式濕式摩擦離合器、液力變矩器，目前比較傾向于采用液力變矩器作為起步裝置。目前應(yīng)用于汽車自動(dòng)變速器的主流是液力機(jī)械變矩器，它由液力變矩器和電子控制動(dòng)力換檔機(jī)械變速器組成，后者結(jié)構(gòu)大多是行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)速比檔位多的有6?7檔，液力變矩器絕大多數(shù)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的對(duì)稱型三元件單級(jí)兩相形式，一般KO在2左右，變矩器主要是在起步加速和換檔時(shí)起作用。
[0006]也有采用直流或交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)間接實(shí)現(xiàn)兩軸之間無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的。目前交流調(diào)速傳動(dòng)已取代直流調(diào)速傳動(dòng)，而以交流變頻調(diào)速傳動(dòng)為應(yīng)用主流。實(shí)現(xiàn)兩軸之間無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的交流變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)主要由下列設(shè)備構(gòu)成:與輸入軸連接的交流發(fā)電機(jī)、整流器、變頻器、與輸出軸連接的交流電動(dòng)機(jī)，這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是設(shè)備多、體積大、成本高、環(huán)節(jié)多、效率低。一臺(tái)國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的高效率低壓三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的效率不大于95%(160kff及以下功率機(jī)型)，一臺(tái)變頻器的效率大約94%?96%，以每臺(tái)效率95%計(jì)算，兩臺(tái)電機(jī)和一臺(tái)變頻器的系統(tǒng)效率僅有86%。
[0007]在汽車、風(fēng)力發(fā)電、電網(wǎng)調(diào)峰、船舶推進(jìn)、工礦機(jī)械驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用領(lǐng)域，存在著對(duì)無(wú)級(jí)變速變矩傳動(dòng)裝置的廣泛需求，需要幾百、幾千、幾萬(wàn)千瓦的傳動(dòng)功率，需要帶有反向功率傳遞功能，需要大范圍的無(wú)級(jí)變速(如轉(zhuǎn)速?gòu)牧阒磷畲笾?，變速比為無(wú)窮大)，需要帶有無(wú)級(jí)變速反轉(zhuǎn)功能，需要大范圍的無(wú)級(jí)變矩(如從零至最大轉(zhuǎn)矩，從負(fù)轉(zhuǎn)矩至最大正轉(zhuǎn)矩)，需要轉(zhuǎn)矩不依賴于轉(zhuǎn)速而獨(dú)立地全范圍調(diào)節(jié)，需要兩軸轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)聯(lián)而各自獨(dú)立自由變化(兩端的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)由動(dòng)力學(xué)定律決定其自身轉(zhuǎn)速變化)(如儲(chǔ)能飛輪軸與連接車輪的轉(zhuǎn)軸之間)，需要較大的兩軸轉(zhuǎn)速比(如風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)合的輸入軸額定轉(zhuǎn)速幾十轉(zhuǎn)/分鐘，輸出軸轉(zhuǎn)速1500或3000轉(zhuǎn)/分鐘)，需要盡量高的傳動(dòng)效率(如95 %?98 % )，需要高功率密度，需要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高、壽命長(zhǎng)，需要隔離機(jī)械振動(dòng)和沖擊在兩軸之間的傳遞，需要低噪聲、振動(dòng)小。對(duì)于上述這些要求，現(xiàn)有的無(wú)級(jí)變速變矩傳動(dòng)裝置或系統(tǒng)都難以滿足，有的只是在局部個(gè)別方面有所滿足，至今還沒(méi)有一種能夠全面滿足上述要求的設(shè)備，目前采取的策略多是組合多個(gè)不同類型特點(diǎn)的設(shè)備，以爭(zhēng)取滿足較多的功能要求，但總是不盡如人意。
[0008]本發(fā)明應(yīng)用了單極直流電機(jī)的電磁作用原理。單極直流電機(jī)是通過(guò)氣隙全部面積的磁通都呈同一極性的電機(jī),其勵(lì)磁線圈環(huán)繞軸心線纏繞成軸對(duì)稱形,通以直流電時(shí),產(chǎn)生的磁通穿過(guò)轉(zhuǎn)子上的軸對(duì)稱導(dǎo)體，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁通，在其中感應(yīng)出具有同一極向的直流電動(dòng)勢(shì)，由轉(zhuǎn)子導(dǎo)體兩端的電刷引接至外電路，形成直流電流。由于相當(dāng)于只有一根導(dǎo)體在感應(yīng)電勢(shì)，所以它的電壓較低，而電流卻可以很大，可作為低電壓大電流直流發(fā)電機(jī)，用于電化工業(yè)等。它幾乎沒(méi)有渦流和磁滯損耗，利于效率的提高，轉(zhuǎn)子上沒(méi)有繞組，不需要換向器，省銅，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電流密度可以很大，是高功率密度機(jī)型。用液態(tài)金屬集流代替電刷，可以大大減少集流時(shí)的電壓降及損耗，但要注意隔絕空氣。其缺點(diǎn)是外引的電流大、電線粗、耗材多、損耗高，只用于需要低壓大電流的特殊應(yīng)用場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]現(xiàn)有的無(wú)級(jí)變速變矩傳動(dòng)裝置或系統(tǒng)存在很多不足之處。對(duì)于機(jī)械無(wú)級(jí)變速器和液力變矩器，在功能方面，有的不能反向傳遞功率，有的不能反轉(zhuǎn)，不能調(diào)速至零轉(zhuǎn)速，不能自由調(diào)節(jié)至零轉(zhuǎn)矩，不能產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩不能獨(dú)立于轉(zhuǎn)速而在全范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)，兩軸轉(zhuǎn)速比不能滿足如風(fēng)力發(fā)電所需的大傳動(dòng)比；在功率方面，機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的功率受限于結(jié)構(gòu)，液力變矩器應(yīng)用的功率也不高，不能滿足幾百、幾千、幾萬(wàn)千瓦功率的需求；在效率方面，各種機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的效率在50%?95%范圍內(nèi)，液力變矩器運(yùn)行時(shí)的峰值效率約為85%?90%左右，兩端區(qū)域效率下降很快，直至為零，不能滿足高效節(jié)能要求(比如效率95%?98% );在結(jié)構(gòu)、可靠性和壽命方面，機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種加工要求高，滑動(dòng)摩擦嚴(yán)重，不耐沖擊，可靠性差，壽命短，最常用的液力機(jī)械變矩器的結(jié)構(gòu)也相當(dāng)復(fù)雜，密密麻麻，零件非常多，成為汽車中最為復(fù)雜和苛刻的設(shè)備；在成本方面，由于上述因素，它們的制造成本很高，維修費(fèi)用也高。對(duì)于兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的交流變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)，其包含輸入端的交流發(fā)電機(jī)、中間過(guò)程的整流器和變頻器、輸出端的交流電動(dòng)機(jī)，設(shè)備多，占據(jù)空間大，成本很高，傳動(dòng)效率低，以工頻計(jì)算的系統(tǒng)效率小于86%，高頻電機(jī)的損耗和發(fā)熱問(wèn)題更嚴(yán)重。
[0010]本發(fā)明采用了全新的技術(shù)方案，上述不足問(wèn)題都可以避免。本發(fā)明產(chǎn)品稱為單極直流電磁傳動(dòng)機(jī)(HET—Homopolar Electromagnetic Transmiss1n)，應(yīng)用了單極直流電機(jī)的電磁作用原理，可以抽象看作是兩個(gè)單極直流電機(jī)的組合，一個(gè)發(fā)電，一個(gè)電動(dòng)，可以互換改變功率流向，兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的大電流以最短的導(dǎo)體路徑傳輸，回避掉單極直流電機(jī)的外部大電流損耗問(wèn)題，同時(shí)充分利用單極直流電機(jī)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)所求目標(biāo)的功能和性能。更進(jìn)一步，由于傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩、功率、功率流向、轉(zhuǎn)向均可由HET調(diào)節(jié)控制，使其超越了常規(guī)變速傳動(dòng)裝置只能“被動(dòng)”傳輸動(dòng)力的局限，具備了按意愿控制“主動(dòng)”傳輸動(dòng)力的能力，由一臺(tái)“死”機(jī)械，變?yōu)橐慌_(tái)“活”機(jī)器，舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于一臺(tái)以儲(chǔ)能飛輪為動(dòng)力源、由HET連接飛輪與車輪的車輛，車輛行駛動(dòng)力的控制完全由HET控制系統(tǒng)執(zhí)行，HET處于“中樞”指揮地位；對(duì)于一套由HET連接風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，HET處于核心的“中樞”指揮地位，其他的子系統(tǒng)控制是從屬輔助性的。
[0011]下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]單極直流電機(jī)的電磁作用原理:
[0013]由軸對(duì)稱環(huán)形直流勵(lì)磁線圈產(chǎn)生單一極性的軸對(duì)稱磁場(chǎng)，其磁通密度B沒(méi)有周向分量Bt，只有子午面分量Bm，Bm由徑向分量Br和軸向分量Bz合成。轉(zhuǎn)子上有一段軸對(duì)稱導(dǎo)體，磁密B的磁場(chǎng)磁力線穿過(guò)該導(dǎo)體，該導(dǎo)體具有旋轉(zhuǎn)線速度Vt，切割磁力線，產(chǎn)生單一極性的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = VXB*L，其中的黑體字母代表矢量(下同)。E也沒(méi)有周向分量，只有子午面分量Em,且Em的方向與Bm的方向垂直，Em = Vt.Bm.L，其中，L為Em方向上的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體長(zhǎng)度。在該長(zhǎng)度兩端的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上設(shè)置電刷，引出兩極連接外電路，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上就有直流電流10通過(guò)，當(dāng)電機(jī)發(fā)電時(shí)，10方向與電動(dòng)勢(shì)Em的方向相同，當(dāng)電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)時(shí)，10方向與Em方向相反。
[0014]作用在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上的電磁力(安培力)F= 10XB.L，由于10方向與Em方向相同或相反，而Em方向與Bm方向垂直，可知F只有周向分量Ft,且Ft = 10.Bm.L。
[0015]經(jīng)過(guò)推導(dǎo)，可得到如下公式:
[0016]轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì):
[0017]E = Em = ω.Φπι/(2 π )
[0018]ω為轉(zhuǎn)子角速度，Φηι為穿過(guò)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的磁通量，即子午面分量磁密Bm的磁通量。由于存在漏磁現(xiàn)象，對(duì)于有一定厚度的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，屬于電流邊界的導(dǎo)體表面的射入磁通與射出磁通有差別，Φηι取二者平均值。
[0019]轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所受的電磁轉(zhuǎn)矩:
[0020]Me = -10.Φηι/(2 π )
[0021]轉(zhuǎn)矩矢量Me的正方向與角速度矢量ω的正方向相同，10的正方向與E的正方向相同。
[0022]轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所接受或輸出的電磁功率:
[0023]Pe = Me.ω = -E.10 = - ω.10.Φηι/(2 π )
[0024]標(biāo)量Pe為正值或負(fù)值時(shí)，表示轉(zhuǎn)子導(dǎo)體接受或輸出電磁功率。
[0025]當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩Me的矢量方向與角速度ω的矢量方向相同時(shí)，處于電動(dòng)工況，表示轉(zhuǎn)子接受電磁功率Pe，再經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)軸向外傳輸機(jī)械功率Pm。當(dāng)Me與ω的矢量方向相反時(shí)，處于發(fā)電工況，表不機(jī)械功率Pm由轉(zhuǎn)動(dòng)軸端輸入，再由轉(zhuǎn)子導(dǎo)體向外輸出電磁功率。
[0026]在電磁功率Pe與軸端機(jī)械功率Pm之間的傳遞過(guò)程中，存在機(jī)械損耗，包括:電刷的摩擦功率，轉(zhuǎn)子的鼓風(fēng)摩擦功率，軸承摩擦功率，轉(zhuǎn)子動(dòng)密封摩擦功率。
[0027]本發(fā)明產(chǎn)品，原理上是兩個(gè)單極直流電機(jī)的組合，具有兩個(gè)轉(zhuǎn)子及其轉(zhuǎn)動(dòng)軸，每個(gè)轉(zhuǎn)子與靜子之間都有上述單極直流電磁作用。每個(gè)轉(zhuǎn)子上至少有一個(gè)軸對(duì)稱形狀的導(dǎo)磁和導(dǎo)電性能均良好的導(dǎo)磁導(dǎo)電體(3)，材料可以選擇電磁純鐵、低碳鋼、20#鋼、45#鋼等，以強(qiáng)度夠用的較高磁導(dǎo)率材料為佳。導(dǎo)磁導(dǎo)電體(3)通過(guò)磁通量Φηι的絕大部分，而與之相接的非磁性材料的轉(zhuǎn)子導(dǎo)電體(4)也通過(guò)少量漏磁通，這兩部分磁通一起構(gòu)成磁通Φπι。轉(zhuǎn)子導(dǎo)電體(4)的材料可以選擇銅、鋁、銅合金、鋁合金等，銅合金中可以選擇鉻銅(Cu-0.5Cr)、鎘銅(Cu-lCd)、鋯銅(Cu-0.2Zr)、鉻鋯銅(Cu-0.5Cr-0.15Zr)、鐵銅(Cu-0.lFe-0.03P)、銀銅(Cu-0.lAg)，以強(qiáng)度夠用的較高電導(dǎo)率材料為佳。磁通Φπι與轉(zhuǎn)子角速度ω共同作用，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(3,4)上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)Ε。一個(gè)轉(zhuǎn)子的各個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(3,4)流過(guò)的主電流10 (或者并聯(lián)支路電流10-1、10-2)，方向與其電動(dòng)勢(shì)Ε的方向相同，起主動(dòng)轉(zhuǎn)子作用，另一個(gè)轉(zhuǎn)子的10與Ε方向剛好相反，起被動(dòng)轉(zhuǎn)子作用。對(duì)于串聯(lián)連接的主電流回路(即單電路結(jié)構(gòu))，主電流10值的大小，遵守歐姆定律，等于主動(dòng)轉(zhuǎn)子各導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)Ε之和與被動(dòng)轉(zhuǎn)子各導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)Ε之和的差值再與主電流回路電阻R0之比值。對(duì)于含有并聯(lián)電路的主電流回路(即含雙電路的結(jié)構(gòu))，主電流10值和并聯(lián)支路電流10-1、10-2值的大小，由串并聯(lián)電路的歐姆定律決定。磁通Φπι與主電流10共同作用，對(duì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(3,4)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩Me，該轉(zhuǎn)矩矢量的方向，在主動(dòng)轉(zhuǎn)子上與其ω矢量方向相反，在被動(dòng)轉(zhuǎn)子上與其ω矢量方向相同。由此引起電磁功率Pe從主動(dòng)轉(zhuǎn)子向被動(dòng)轉(zhuǎn)子傳輸，主動(dòng)轉(zhuǎn)子電磁功率大于被動(dòng)轉(zhuǎn)子電磁功率，二者差值等于主電流回路的歐姆熱損耗功率，即10的平方與R0之積。主動(dòng)轉(zhuǎn)子與被動(dòng)轉(zhuǎn)子可以互換角色，從而使功率流向產(chǎn)生調(diào)轉(zhuǎn)。
[0028] 靜子上至少有一個(gè)環(huán)繞軸心線(1)纏繞的直流勵(lì)磁線圈(9)，該數(shù)量限制是為了保證具有可用的勵(lì)磁調(diào)節(jié)功能。勵(lì)磁源不限于勵(lì)磁線圈，還可采用永磁體(13)，其優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有勵(lì)磁電流損耗，其材料可選用釹鐵硼等。一個(gè)主磁路(22)的勵(lì)磁源，可以共用永磁體(13)和勵(lì)磁線圈，也可以單獨(dú)使用永磁體，也可以單獨(dú)使用勵(lì)磁線圈。至少有兩個(gè)主磁路，是為了調(diào)節(jié)有效。所謂“主磁路”是指勵(lì)磁線圈周圍(或永磁體安裝路徑上)的磁阻最小的閉合磁路，區(qū)別于多路徑并聯(lián)導(dǎo)磁材料結(jié)構(gòu)中的次要分支磁路。
[0029] 磁路由轉(zhuǎn)子和靜子上的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)件導(dǎo)引為閉環(huán)，環(huán)路中除轉(zhuǎn)子與靜子之間的窄縫氣隙之外，其余結(jié)構(gòu)件均為導(dǎo)磁材料。在這些結(jié)構(gòu)件中，轉(zhuǎn)軸(2)和轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體(14)可選電磁純鐵、低碳鋼、20#鋼、45#鋼等，靜子導(dǎo)磁導(dǎo)電體(7,17,18)和靜子導(dǎo)磁體(10,12，20,21)可選電磁純鐵、低碳鋼等，以強(qiáng)度夠用的較高磁導(dǎo)率材料為佳，磁導(dǎo)率較高的材料電導(dǎo)率也較高。
[0030]當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)子有對(duì)一路勵(lì)磁源的共用時(shí)，即出現(xiàn)一個(gè)