靠性；
[0039](8)本實(shí)用新型電機(jī)中的永磁體可以為一塊整體充磁的永磁體，也可以由多塊永磁體拼接而成，因此制造工藝簡單，成本低，改善了由于電機(jī)寬度較寬的永磁體的成本較高，機(jī)械受力時(shí)易發(fā)生破裂，安裝時(shí)較為困難，機(jī)械強(qiáng)度不及多塊寬度較小的永磁體拼接而成的問題；
[0040](9)本實(shí)用新型電機(jī)的永磁體的寬度可以根據(jù)永磁體的設(shè)計(jì)磁能積或者設(shè)計(jì)剩磁密度靈活確定，所以本實(shí)用新型電機(jī)既可以采用高磁能積的永磁體也可以采用低磁能積的永磁體，還可以采用高磁能積永磁體和低磁能積永磁體混合搭配，實(shí)際設(shè)計(jì)中可以根據(jù)電機(jī)的設(shè)計(jì)氣隙磁密確定永磁體的剩磁密度，再通過永磁體的極弧系數(shù)來確定所需要永磁體的磁能積，解決了現(xiàn)有永磁電機(jī)由于極弧系數(shù)受到極數(shù)的限制，通常只有采用高性能永磁體才能滿足高性能電機(jī)需要的問題。
【附圖說明】
[0041]圖1為本實(shí)用新型電機(jī)的功率變換器電路圖；
[0042]圖2為現(xiàn)有無刷直流永磁和永磁同步電機(jī)功率變換器電路圖；
[0043]圖3為本實(shí)用新型電機(jī)實(shí)施方式1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖4為本實(shí)用新型電機(jī)實(shí)施方式2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]其中，1.定子齒，2.定子背軛，3.定子槽軛，4.電樞槽，5.勵(lì)磁槽，6.電樞繞組，7.勵(lì)磁繞組，8.永磁體，9.動(dòng)子齒，10.動(dòng)子槽，11.主氣隙，12.附加氣隙。
【具體實(shí)施方式】
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[0046]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0047]一種軛部雙繞組混合勵(lì)磁永磁直線發(fā)電機(jī)，它包括定子、動(dòng)子、主氣隙和附加氣隙，所述定子包括永磁體、定子軛、定子齒、定子槽和定子繞組；所述動(dòng)子包括動(dòng)子齒和動(dòng)子槽；所述定子軛包括定子槽軛和定子背軛，定子槽軛位于定子槽靠近外側(cè)方向，定子槽軛和定子背軛之間設(shè)有永磁體，永磁體不隨動(dòng)子運(yùn)動(dòng)，安裝方便，有利于散熱，消除了普通永磁發(fā)電機(jī)由于永磁體隨動(dòng)子運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力損壞和永磁體散熱不良等缺點(diǎn)，每塊永磁體既可以由一整塊永磁體充磁而成，也可以由多塊寬度較窄的永磁體拼接而成，所述永磁體的寬度可以相同，也可以不同，同一個(gè)定子槽軛上的永磁體的充磁方向相同，相鄰兩個(gè)定子槽軛部上的永磁體的充磁方向相反；所述定子槽包括電樞繞組所在槽(電樞槽)和勵(lì)磁繞組所在槽(勵(lì)磁槽)，所述電樞槽和勵(lì)磁槽交替間隔排列，所述電樞槽內(nèi)安放有一套電樞繞組，所述勵(lì)磁槽內(nèi)安放有一套勵(lì)磁繞組，電機(jī)運(yùn)行時(shí)，只需要控制一套電樞繞組的電流大小和方向，所述勵(lì)磁繞組通方向不變的直流電流，電樞電流磁場、勵(lì)磁電流磁場和永磁體產(chǎn)生的磁場相互作用使得定子齒上的磁通相互增強(qiáng)或者抵消，定子磁場在某個(gè)方向上連續(xù)開通或者關(guān)斷，利用定子和動(dòng)子間磁阻變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩并發(fā)電；定子齒和動(dòng)子齒之間設(shè)有主氣隙；所述勵(lì)磁繞組所在槽內(nèi)上方的定子槽軛部斷開，設(shè)附加氣隙，附加氣隙不增加電機(jī)的尺寸；所述相鄰兩塊永磁體產(chǎn)生的一部分磁通經(jīng)過主氣隙進(jìn)入動(dòng)子形成主磁通，另一部分不經(jīng)過主氣隙進(jìn)入動(dòng)子而經(jīng)過該附加氣隙閉合形成漏磁通，由于永磁體產(chǎn)生的總磁通量是一定的，通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁繞組內(nèi)電流的大小可以調(diào)節(jié)該漏磁通的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)經(jīng)過主氣隙進(jìn)入到動(dòng)子中的主磁通的大小，以此實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)勵(lì)磁的作用。
[0048]電機(jī)定子齒的個(gè)數(shù)ns滿足:ns = 2*n，其中η是大于等于1的自然數(shù)。
[0049]電機(jī)動(dòng)子齒的個(gè)數(shù)nr和電機(jī)定子齒的個(gè)數(shù)ns滿足:nr多ns/2。
[0050]永磁體的塊數(shù)npm和電機(jī)定子齒的個(gè)數(shù)ns滿足:npm/m = 0.5*ns，m為大于等于1的自然數(shù)。
[0051]定子槽內(nèi)只安放有一套電樞繞組或者勵(lì)磁繞組，定子槽內(nèi)不需要相間絕緣，槽利用率高，繞組下線工藝簡單，制造成本低。
[0052]勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通經(jīng)過附加氣隙、定子齒、主氣隙和動(dòng)子齒形成閉合回路，勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通不經(jīng)過永磁體，與永磁體產(chǎn)生的磁通形成并聯(lián)關(guān)系，減小了勵(lì)磁磁通對(duì)應(yīng)回路的磁阻，同樣勵(lì)磁電流可產(chǎn)生較大的勵(lì)磁磁通，不僅有效提高了弱磁效率，而且避免了永磁體由于勵(lì)磁磁通穿過永磁體引起永磁體反向磁化而產(chǎn)生的磁性能下降等不可逆退磁的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了電機(jī)的可靠性。
[0053]永磁體與定子背軛鐵芯和定子槽軛鐵芯均緊密接觸。
[0054]附加氣隙可以為各處寬度相同的均勻氣隙，也可以為各處寬度不同的非均勻氣隙，可以改變附加氣隙的寬度或者采用上下不等寬氣隙結(jié)構(gòu)得到不同的增磁和弱磁特性，以此滿足不同應(yīng)用場合的需要。
[0055]勵(lì)磁繞組從一個(gè)勵(lì)磁槽穿入，然后向外側(cè)方向沿定子背軛外側(cè)穿出，形成一個(gè)線圈，勵(lì)磁繞組圍繞定子槽軛，永磁體和定子背軛纏繞，每個(gè)勵(lì)磁槽內(nèi)的勵(lì)磁繞組為一套線圈，形成的所有線圈可以相互并聯(lián)或者串聯(lián)；
[0056]電樞繞組從一個(gè)電樞槽穿入，然后向外側(cè)方向沿定子背軛外側(cè)穿出，形成一個(gè)線圈，電樞繞組圍繞定子槽軛，永磁體和定子背軛纏繞，每個(gè)電樞槽內(nèi)的電樞繞組為一套線圈，形成的所有線圈可以相互并聯(lián)或者串聯(lián)；
[0057]電機(jī)的永磁體的寬度可以通過根據(jù)永磁體的磁能積或者剩磁密度靈活確定，可以根據(jù)電機(jī)的設(shè)計(jì)氣隙磁密確定永磁體的剩磁密度，再通過改變永磁體的極弧系數(shù)來確定永磁體的磁能積，而現(xiàn)有永磁電機(jī)由于極弧系數(shù)受到極數(shù)的限制，通常只有采用高性能永磁體才能滿足設(shè)計(jì)磁密的需要。
[0058]永磁體既可以是高磁能積的永磁材料如釹鐵硼也可以是低磁能積的永磁材料如鐵氧體或者鋁鎳鈷制成。
[0059]本實(shí)用新型電機(jī)運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁磁場可以調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁繞組F的電流可以調(diào)節(jié)電機(jī)氣隙內(nèi)的磁通密度，本實(shí)用新型電機(jī)勵(lì)磁繞組安放在附加氣隙的下面，兩者并排放置，勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通直接經(jīng)過附加氣隙，定子齒，主氣隙和動(dòng)子齒形成閉合回路，勵(lì)磁磁通不經(jīng)過永磁體，與永磁體產(chǎn)生的磁通形成并聯(lián)關(guān)系，這不僅有效提高了弱磁效率，而且避免了永磁體由于反向磁化而產(chǎn)生的磁性能下降等不可逆退磁的風(fēng)險(xiǎn)，本實(shí)用新型電機(jī)的永磁體選擇靈活，既可以選擇高磁能積的永磁體，也可以選擇鐵氧體等低磁能積的永磁體，因?yàn)榭梢酝ㄟ^電機(jī)的設(shè)計(jì)氣隙磁密確定永磁體的剩磁密度，再通過改變永磁體的極弧系數(shù)來確定永磁體的磁能積，而現(xiàn)有永磁電機(jī)由于極弧系數(shù)受到極數(shù)的限制，通常只有采用高性能永磁體才能滿足設(shè)計(jì)磁密的需要。
[0060]由于附加氣隙寬度的不同會(huì)顯著改變電機(jī)磁路的磁阻，影響永磁體之間的漏磁通，進(jìn)而影響電機(jī)的增磁和弱磁效果，因此，可以改變附加氣隙的寬度或者采用上下不等寬氣隙結(jié)構(gòu)，通過改變電機(jī)的附加氣隙寬度可以得到不同的電機(jī)特性，以此滿足不同應(yīng)用場合的需要。
[0061]如圖1所示，電機(jī)為混合勵(lì)磁永磁電機(jī)，定子上只有一套定子電樞繞組A和一套勵(lì)磁繞組F，而且電機(jī)每個(gè)槽內(nèi)只安放有一套繞組，槽內(nèi)不需要相間絕緣，電機(jī)繞組下線工序簡單，整個(gè)成本低于現(xiàn)有的各類三相感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)，由于槽內(nèi)不需相間絕緣，槽滿率高；本實(shí)用新型電機(jī)勵(lì)磁槽內(nèi)安放有勵(lì)磁繞組，電樞槽內(nèi)安放有電樞繞組，繞組從一個(gè)電樞槽或者勵(lì)磁槽穿入，然后向外側(cè)方向沿定子背軛外側(cè)穿出，形成一個(gè)線圈，電機(jī)繞組圍繞定子槽軛，永磁體和定子背軛纏繞，每個(gè)槽內(nèi)的繞組為一套線圈，本實(shí)用新型電機(jī)永磁體固定于定子上，不隨動(dòng)子運(yùn)動(dòng)，安裝方便，有利于散熱，消除了普通永磁發(fā)電機(jī)由于永磁體隨動(dòng)子運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力損壞，永磁體散熱不良等缺點(diǎn)；本實(shí)用新型電機(jī)的功率密度高，材料利用率高，同樣設(shè)計(jì)功率的電機(jī)，本實(shí)用新型電機(jī)節(jié)省材料用量，降低成本；本實(shí)用新型電機(jī)運(yùn)行時(shí)只有一套電樞繞組A通交流電流，而勵(lì)磁繞組F通以方向不變的直流電流，因此電機(jī)的控制電路只需兩個(gè)電力電子功率開關(guān)器件，如IGBT或者M(jìn)0SFET。
[0062]如圖2所示，現(xiàn)有各類感應(yīng)電動(dòng)機(jī)以及永磁電機(jī)定子上均有三相及以上的電樞繞組，需要至少6個(gè)電力電子功率開關(guān)器件。