CN101651371B - 带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机 - Google Patents
带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101651371B CN101651371B CN2009100352211A CN200910035221A CN101651371B CN 101651371 B CN101651371 B CN 101651371B CN 2009100352211 A CN2009100352211 A CN 2009100352211A CN 200910035221 A CN200910035221 A CN 200910035221A CN 101651371 B CN101651371 B CN 101651371B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stator
- permanent magnet
- rotor
- salient pole
- winding coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 62
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 10
- -1 neodymium iron boron Chemical compound 0.000 claims description 5
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000529 magnetic ferrite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical group data:image/svg+xml;base64,PD94bWwgdmVyc2lvbj0nMS4wJyBlbmNvZGluZz0naXNvLTg4NTktMSc/Pgo8c3ZnIHZlcnNpb249JzEuMScgYmFzZVByb2ZpbGU9J2Z1bGwnCiAgICAgICAgICAgICAgeG1sbnM9J2h0dHA6Ly93d3cudzMub3JnLzIwMDAvc3ZnJwogICAgICAgICAgICAgICAgICAgICAgeG1sbnM6cmRraXQ9J2h0dHA6Ly93d3cucmRraXQub3JnL3htbCcKICAgICAgICAgICAgICAgICAgICAgIHhtbG5zOnhsaW5rPSdodHRwOi8vd3d3LnczLm9yZy8xOTk5L3hsaW5rJwogICAgICAgICAgICAgICAgICB4bWw6c3BhY2U9J3ByZXNlcnZlJwp3aWR0aD0nMzAwcHgnIGhlaWdodD0nMzAwcHgnIHZpZXdCb3g9JzAgMCAzMDAgMzAwJz4KPCEtLSBFTkQgT0YgSEVBREVSIC0tPgo8cmVjdCBzdHlsZT0nb3BhY2l0eToxLjA7ZmlsbDojRkZGRkZGO3N0cm9rZTpub25lJyB3aWR0aD0nMzAwLjAnIGhlaWdodD0nMzAwLjAnIHg9JzAuMCcgeT0nMC4wJz4gPC9yZWN0Pgo8dGV4dCB4PScxMzguMCcgeT0nMTcwLjAnIGNsYXNzPSdhdG9tLTAnIHN0eWxlPSdmb250LXNpemU6NDBweDtmb250LXN0eWxlOm5vcm1hbDtmb250LXdlaWdodDpub3JtYWw7ZmlsbC1vcGFjaXR5OjE7c3Ryb2tlOm5vbmU7Zm9udC1mYW1pbHk6c2Fucy1zZXJpZjt0ZXh0LWFuY2hvcjpzdGFydDtmaWxsOiMzQjQxNDMnID5GPC90ZXh0Pgo8dGV4dCB4PScxNjUuNicgeT0nMTcwLjAnIGNsYXNzPSdhdG9tLTAnIHN0eWxlPSdmb250LXNpemU6NDBweDtmb250LXN0eWxlOm5vcm1hbDtmb250LXdlaWdodDpub3JtYWw7ZmlsbC1vcGFjaXR5OjE7c3Ryb2tlOm5vbmU7Zm9udC1mYW1pbHk6c2Fucy1zZXJpZjt0ZXh0LWFuY2hvcjpzdGFydDtmaWxsOiMzQjQxNDMnID5lPC90ZXh0Pgo8L3N2Zz4K data:image/svg+xml;base64,PD94bWwgdmVyc2lvbj0nMS4wJyBlbmNvZGluZz0naXNvLTg4NTktMSc/Pgo8c3ZnIHZlcnNpb249JzEuMScgYmFzZVByb2ZpbGU9J2Z1bGwnCiAgICAgICAgICAgICAgeG1sbnM9J2h0dHA6Ly93d3cudzMub3JnLzIwMDAvc3ZnJwogICAgICAgICAgICAgICAgICAgICAgeG1sbnM6cmRraXQ9J2h0dHA6Ly93d3cucmRraXQub3JnL3htbCcKICAgICAgICAgICAgICAgICAgICAgIHhtbG5zOnhsaW5rPSdodHRwOi8vd3d3LnczLm9yZy8xOTk5L3hsaW5rJwogICAgICAgICAgICAgICAgICB4bWw6c3BhY2U9J3ByZXNlcnZlJwp3aWR0aD0nODVweCcgaGVpZ2h0PSc4NXB4JyB2aWV3Qm94PScwIDAgODUgODUnPgo8IS0tIEVORCBPRiBIRUFERVIgLS0+CjxyZWN0IHN0eWxlPSdvcGFjaXR5OjEuMDtmaWxsOiNGRkZGRkY7c3Ryb2tlOm5vbmUnIHdpZHRoPSc4NS4wJyBoZWlnaHQ9Jzg1LjAnIHg9JzAuMCcgeT0nMC4wJz4gPC9yZWN0Pgo8dGV4dCB4PSczNS4wJyB5PSc1My42JyBjbGFzcz0nYXRvbS0wJyBzdHlsZT0nZm9udC1zaXplOjIzcHg7Zm9udC1zdHlsZTpub3JtYWw7Zm9udC13ZWlnaHQ6bm9ybWFsO2ZpbGwtb3BhY2l0eToxO3N0cm9rZTpub25lO2ZvbnQtZmFtaWx5OnNhbnMtc2VyaWY7dGV4dC1hbmNob3I6c3RhcnQ7ZmlsbDojM0I0MTQzJyA+RjwvdGV4dD4KPHRleHQgeD0nNTEuMCcgeT0nNTMuNicgY2xhc3M9J2F0b20tMCcgc3R5bGU9J2ZvbnQtc2l6ZToyM3B4O2ZvbnQtc3R5bGU6bm9ybWFsO2ZvbnQtd2VpZ2h0Om5vcm1hbDtmaWxsLW9wYWNpdHk6MTtzdHJva2U6bm9uZTtmb250LWZhbWlseTpzYW5zLXNlcmlmO3RleHQtYW5jaG9yOnN0YXJ0O2ZpbGw6IzNCNDE0MycgPmU8L3RleHQ+Cjwvc3ZnPgo= [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000027311 M phase Effects 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound data:image/svg+xml;base64,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 data:image/svg+xml;base64,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 [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
Abstract
带辅助凸极的表面贴装式双凸极永磁电机是一种结构简单、坚固,具有恒功率宽调速运行范围和较高功率密度的电机,包括定子(1)和转子(5),转子(5)位于定子(1)的内部或外部,定子(1)和转子(5)都为双凸极结构,在定子(1)上设置有集中绕组(3)、永磁体(2)和辅助凸极(4);其中,集中绕组(3)的任何一相的每个集中绕组线圈均位于定子(1)铁心槽中,且每相绕组线圈可串联或并联连接;永磁体(2)位于定子(1)的凸极上,每个定子齿面向气隙的外表面贴装两块永磁体(2),且同一个齿下面的两块磁钢极性相同,相邻定子齿下面的磁钢磁性相反。
Description
带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机
技术领域
[0001] 本发明是一种结构简单、坚固,具有恒功率宽调速运行范围和较高功率密度的电机,涉及电机制造的技术领域。
背景技术
[0002] 我国作为世界上稀土材料储藏量最大的国家,大力研究和推广应用以稀土永磁电机为代表的各种新型永磁电机,具有重要的理论意义和应用价值。无论作发电还是电动运行,具有高效率、大转矩(功率)密度和低损耗等特点的新型永磁电机正呈现出加速发展的趋势。过去十多年来研究热点一直集中于以表面贴装式、插入式和内嵌式为代表的转子永磁型电机。然而,将永磁体放置于转子的电机类型在设计和运行过程中都会产成一系列问题,集中体现为以下五点:1.对永磁体粘贴在转子表面或插入转子凸极之间的结构,为了克服高速运行所产生的离心力影响,通常需要制作辅助的永磁体固定装置,增加了工艺;并且永磁体处于定子和转子之间,加大了有效气隙长度,既增加了电机体积,又减弱了气隙磁密,限制出力;2.对永磁体埋入转子铁心内部的内嵌式结构,会影响转子的机械强度,并且需要辅助磁桥,同样会增加制作工艺和成本;3.永磁体置于转子,不利于该类型电机的冷却,为了散热往往需要进行特殊的风路或其它冷却方式设计;4.目前广泛采用的磁钢都是居里温度较低的钕铁硼,受温升影响导致永磁电机存在一定的退磁甚至完全失磁风险。对于转子永磁型结构,若利用定子电枢绕组对转子磁钢进行在线充磁,定子电枢绕组磁势需要经过气隙磁阻,导致充磁成本增加甚至不可行;5.作为调速用电机,往往要求能够实现宽调速恒功率运行,特别是在汽车等领域中作为驱动元件使用。而目前的转子永磁型电机, 在超过额定转速后的恒功率运行范围内,通常是采用在电枢电流中增大无功电流分量以削弱永磁磁场的弱磁控制算法。然而,在实际设计电机时,很难满足理论上的无限高速恒功率运行条件(即直轴电感Ld较小,无法保证额定电流L与直轴电感Ld的乘积等于甚至大于直轴永磁磁链Vmd),甚至实现5倍以上的调速都有较大的困难。
[0003] 另一方面,国际上出现了一种新型的双极性磁通反向永磁电机,其结构原理是在每个凸极定子齿上并排安装两块极性相反的永磁体,其目的是为了获得双极性的永磁磁链,且通过将永磁体和电枢绕组都置于定子,就可以完全克服上述的转子永磁型电机的主要缺点。但该结构直接导致两块磁钢和定子齿形成短路,漏磁严重,降低了单位磁钢的利用率。本发明目的就是在双极性磁通反向永磁电机结构基础之上,改变磁钢极性和定子齿形, 提出了一种新型结构的带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机,通过增加的辅助凸极以增大直轴电感,实现恒功率宽调速范围弱磁运行。
发明内容
[0004] 技术问题:本发明的目的是提供了一种带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机,使得该电机结构简单、坚固,具有高度近似方波(直槽转子)或者正弦波(斜槽转子) 的空载反电动势、较强的转矩输出能力和较大的功率密度,同时具备较强的抗去磁能力,特别适合于作为恒功率调速系统的驱动元件。
[0005] 技术方案:本发明带辅助凸极的表面贴装式双凸极永磁电机,包括定子和转子,转子位于定子的内部或外部,定子和转子都为双凸极结构,在定子上设置有集中绕组、永磁体和辅助凸极;其中,集中绕组的任何一相的每个集中绕组线圈均位于定子铁心槽中,且每相绕组线圈可串联或并联连接;永磁体位于定子,每个定子齿面向气隙的外表面贴装两块永磁体,且同一个齿下面的两块磁钢极性相同,相邻定子齿下面的磁钢磁性相反。
[0006] 辅助凸极位于定子齿中部,以增加直轴电感。转子为直槽或斜槽转子。永磁体是铁氧体、钐钴或者钕铁硼等其他类型永磁磁钢。
[0007] 集中绕组的A相第一绕组线圈和第二 A相绕组线圈径向相对,B相第一绕组线圈和B相第二绕组线圈径向相对,C相第一绕组线圈和C相第二绕组线圈径向相对。
[0008] 有益效果:由于本发明的电机将电枢集中绕组和永磁体都设于定子上,转子仅为导磁铁心,所以本发明结构非常简单而坚固,特别适合于高速运行,而且有利于改善该电机的冷却条件;
[0009] 由于在定子齿部突出了一个辅助凸极,可以明显增加直轴电感,使得该类型电机在同样的额定电流和永磁磁链的条件下,提高了弱磁能力,拓宽了恒功率调速运行范围;同时保证了了电机的结构紧凑,功率密度较大,效率较高;
[0010] 由于采用了集中绕组方式,可以减小端部长度,尽可能地减小电阻和铜耗,也保证了电机的结构紧凑,功率密度较大,效率较高;
[0011] 由于定子电枢绕组和永磁体都置于定子,电枢绕组磁势对永磁体充磁或者去磁都很容易实行;
[0012] 由于转子结构非常简单坚固,可以根据需要方便地采用斜槽或者转子齿表面开虚拟槽的方式来改善电势波形和减小齿槽转矩(定位力矩),使得该类型电机的转矩脉动较小,特别适合于精密伺服控制领域及其他直驱式应用场合。
[0013] 在本发明的一个优选实施例中,由于转子为直槽转子,所以,保证了本发明在采用集中绕组和转子不斜槽的条件下,就可获得梯形波磁链、高度接近方波的反电动势等静态特性,完全可以替代现在广泛应用的普通无刷直流电机,从而使本发明更加适合于作为交流调速系统的驱动元件。
[0014] 综上,该电机结构上的特点导致其具有弱磁能力强、恒功率运行范围宽、气隙磁密大、转矩输出能力强、功率密度高、定位力矩小、转矩脉动低、电阻小,效率高、生产制作工艺简单、转子鲁棒性强等优点。
附图说明
[0015] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
[0016] 图1为一台采用本发明技术设计的定子6槽/转子4极的定子表面贴装式双凸极永磁电机组成图;其中有:定子1,永磁体2,集中绕组3,定子辅助凸极4,转子5 ;A相第一绕组线圈311,A相第二绕组线圈312 ;B相第一绕组线圈321、B相第二绕组线圈322 ;C相第一绕组线圈331、C相第二绕组线圈332。
具体实施方式[0017] 本发明的带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机包括定子和转子两个部分,根据不同的应用场合可以采取内转子或外转子两种形式,定子和转子都为双凸极结构, 定子的齿部面向气隙方向突出一块,称之为辅助凸极。定子槽数Ns和转子凸极极数&有多种配合,电机相数m可以为单相、两相、三相及多相;在定子上设置有集中绕组和永磁体;其中,任何一相的集中绕组由(Ns/m)个线圈组成,m相线圈依次相邻套在定子齿上。每个定子槽中为双层绕组,即放置有分属于不同两相的线圈圈边;属于同相的(Ns/m)个绕组线圈可以根据需要串联/并联/串并联连接;在每个定子齿面凸出部分的两侧贴有两块极性相同的永磁体,永磁体材料可以是铁氧体或者钕铁硼,永磁体充磁方向均为径向充磁,Ns个定子齿下有2队块永磁体,相邻定子齿下的永磁体磁性交替相反。由于该结构类似于转子表面贴装式电机,且又有一凸出辅助磁极,因此将其定名为“带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机”;转子部分结构非常简单,既无永磁体也无绕组,为简单的导磁铁心冲片压叠而成。可根据电势需要,制为直槽转子(方波电势)或斜槽转子(正弦波电势)。
[0018] 如图1所示,本发明的定子6槽/转子4极的定子表面贴装式双凸极永磁电机包括定子铁心1和转子铁心5,转子5位于定子1的内部或外部,定子1和转子5都为双凸极结构,在定子1上设置有三相集中绕组3、辅助凸极4和6块永磁体2。
[0019] 集中绕组3的A相第一绕组线圈311和第二绕组线圈312径向相对,每个绕组线圈套于定子1中定子凸极槽中,且上述两个绕组线圈串联(或并联)连接。
[0020] 集中绕组3的B相第一绕组线圈321和第二绕组线圈322径向相对,每个绕组线圈套于定子1中定子凸极槽中,且上述两个绕组线圈串联(或并联)连接。
[0021] 集中绕组3的C相第一绕组线圈331和第二绕组线圈332径向相对,每个绕组线圈套于定子1中定子凸极槽中,且上述两个绕组线圈串联(或并联)连接。
[0022] 永磁体2是铁氧体、钕铁硼等其他类型的永磁磁钢,定子1和凸极转子5都可以采用硅钢片冲片压叠制成。
Claims (4)
1. 一种带辅助凸极的表面贴装式双凸极永磁电机,包括定子(1)和转子(5),转子(5) 位于定子(1)的内部或外部,其特征在于定子(1)和转子(5)都为双凸极结构,在定子(1) 上设置有集中绕组(3)、永磁体⑵和辅助凸极⑷;其中,集中绕组(3)的任何一相的每个集中绕组线圈均位于定子(1)铁心槽中,且每相绕组线圈可串联或并联连接;永磁体(2)位于定子(1)的凸极上,每个定子齿面向气隙的外表面贴装两块永磁体O),且同一个齿下面的两块磁钢极性相同,相邻定子齿下面的磁钢磁性相反,辅助凸极(4)位于定子(1)的凸极上,以增加直轴电感。
2.如权利要求1所述的带辅助凸极的表面贴装式双凸极永磁电机,其特征在于,转子 (5)为直槽或斜槽转子。
3.如权利要求1所述的带辅助凸极的表面贴装式双凸极永磁电机,其特征在于,永磁体(¾是铁氧体、钐钴或者钕铁硼。
4.如权利要求1所述的带辅助凸极的表面贴装式双凸极永磁电机,其特征在于,集中绕组(3)的A相第一绕组线圈(311)和A相第二绕组线圈(31¾径向相对,B相第一绕组线圈(321)和B相第二绕组线圈(322)径向相对,C相第一绕组线圈(331)和C相第二绕组线圈(332)径向相对。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009100352211A CN101651371B (zh) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | 带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009100352211A CN101651371B (zh) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | 带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101651371A CN101651371A (zh) | 2010-02-17 |
CN101651371B true CN101651371B (zh) | 2012-01-04 |
Family
ID=41673526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009100352211A Active CN101651371B (zh) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | 带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101651371B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102185451A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-09-14 | 南京航空航天大学 | 分段转子式混合励磁磁通切换电机及调磁方法 |
CN102386733B (zh) * | 2011-11-04 | 2013-10-09 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种混合型中速永磁风力发电机及其机组 |
CN102611219A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-25 | 东南大学 | 一种高可靠性半齿绕定子表面贴装式永磁电机 |
CN103248189A (zh) * | 2013-05-03 | 2013-08-14 | 东南大学 | 一种双极性定子表面贴装式永磁电机 |
CN106385153B (zh) * | 2016-09-28 | 2019-03-05 | 华中科技大学 | 一种混合励磁电机 |
CN110112879A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-09 | 华中科技大学 | 一种双边永磁型同步电机 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5602431A (en) * | 1993-09-29 | 1997-02-11 | Oriental Motor Co., Ltd. | Linear motor |
JP2006121870A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ装置 |
CN101197510A (zh) * | 2006-12-06 | 2008-06-11 | 苏州扬名机电有限公司 | 单凸极永磁贴片偏磁电机方案 |
-
2009
- 2009-09-15 CN CN2009100352211A patent/CN101651371B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5602431A (en) * | 1993-09-29 | 1997-02-11 | Oriental Motor Co., Ltd. | Linear motor |
JP2006121870A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ装置 |
CN101197510A (zh) * | 2006-12-06 | 2008-06-11 | 苏州扬名机电有限公司 | 单凸极永磁贴片偏磁电机方案 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101651371A (zh) | 2010-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101820192B (zh) | 混合励磁型永磁磁通切换电机 | |
CN101552497B (zh) | 混合励磁双凸极电机 | |
CN201038839Y (zh) | 绕组互补型磁通切换双凸极永磁电机 | |
CN101662198A (zh) | 定子表面贴装式双凸极永磁电机 | |
CN105790456B (zh) | 一种三相混合励磁磁通切换电机结构 | |
Li et al. | Elimination of even-order harmonics and unipolar leakage flux in consequent-pole PM machines by employing NS-iron–SN-iron rotor | |
CN109217597B (zh) | 复合励磁非晶合金轴向磁通电机 | |
CN104578477A (zh) | 一种混合永磁磁极交替式磁通切换型记忆电机及其绕组切换弱磁控制方法 | |
CN106972722B (zh) | 轴向分段定子交替极永磁同步电机 | |
CN101651371B (zh) | 带辅助凸极的定子表面贴装式双凸极永磁电机 | |
CN101079557A (zh) | 绕组互补型磁通切换双凸极永磁电机 | |
CN103490532B (zh) | 一种容错型定子分割式磁通切换型记忆电机 | |
CN109995211B (zh) | 一种定子同极型混合永磁记忆电机 | |
CN101562384B (zh) | 高容错性磁场增强型永磁开关磁链电机 | |
CN203289210U (zh) | 一种混合励磁型定子表面贴装式双凸极电机 | |
CN104883019A (zh) | 一种定子永磁型混合励磁游标电机 | |
CN202334229U (zh) | 绕组磁路互补的定子表面贴装式双凸极永磁电机 | |
CN103248148A (zh) | 一种混合励磁型定子表面贴装式双凸极电机 | |
CN101662172A (zh) | 混合励磁型磁通反向电机 | |
CN102157993A (zh) | 一种模块化磁通切换永磁电机 | |
CN201478970U (zh) | 一种适合于高速运行的永磁电机 | |
CN104617726B (zh) | 一种永磁交错式轴向磁场磁通切换型记忆电机 | |
CN102223035B (zh) | 低转矩脉动轴向磁场定子永磁电机 | |
CN102403857A (zh) | 绕组磁路互补的定子表面贴装式双凸极永磁电机 | |
CN104467333A (zh) | 转子励磁多相磁阻电机及其控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20100217 Assignee: Jiangsu Mensch Automobile Co., Ltd. Assignor: Southeast University Contract record no.: 2014320000125 Denomination of invention: Stator surface mounted doubly salient permanent magnet motor with auxiliary salient pole Granted publication date: 20120104 License type: Exclusive License Record date: 20140304 |