CN112688517A - 一种混合励磁轴向磁场永磁电机 - Google Patents

一种混合励磁轴向磁场永磁电机 Download PDF

Info

Publication number
CN112688517A
CN112688517A CN202011585675.9A CN202011585675A CN112688517A CN 112688517 A CN112688517 A CN 112688517A CN 202011585675 A CN202011585675 A CN 202011585675A CN 112688517 A CN112688517 A CN 112688517A
Authority
CN
China
Prior art keywords
permanent magnet
stator
armature
rotor
bracket
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.)
Granted
Application number
CN202011585675.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112688517B (zh
Inventor
杨公德
周祎豪
周扬忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN202011585675.9A priority Critical patent/CN112688517B/zh
Publication of CN112688517A publication Critical patent/CN112688517A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112688517B publication Critical patent/CN112688517B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种混合励磁轴向磁场永磁电机，包括同轴心的永磁定子、电枢定子和转子，所述电枢定子的轴向两侧各设置一个永磁定子，电枢定子与永磁定子之间设置有转子，永磁定子包括永磁定子支架及沿其圆周均匀安装的若干永磁定子铁心，相邻的永磁定子铁心之间嵌装有高矫顽力永磁体，永磁定子铁心上缠绕有调磁绕组，转子包括转子支架及沿其圆周均匀安装的若干转子铁心，电枢定子包括电枢定子支架及沿其圆周均匀安装的若干电枢定子铁心，电枢定子铁心上缠绕有电枢绕组，本发明结构简单，设计合理，永磁体和电枢绕组位于不同的定子上，增加了电磁负荷设计自由度，提升了电机转矩密度，提高电机调磁范围。

Description

一种混合励磁轴向磁场永磁电机
技术领域
本发明属于轴向磁场永磁电机领域，涉及一种混合励磁轴向磁场永磁电机。
背景技术
永磁电机由永磁体产生磁场，无励磁损耗，效率高且工作稳定可靠，但磁场调节困难。混合励磁电机是一种磁通可控型永磁电机，兼具永磁电机效率高和电励磁电机气隙磁场平滑可调的优点，特别适合于恒功率调速驱动和恒压发电等领域的应用，在工业应用领域具有广阔的应用前景。
近年来，国内外学者提出并研究了多种混合励磁电机结构，包括磁极分割式、爪极式、组合转子式、并列结构式、转子磁分路式、永磁-感应子式等。这几类混合励磁电机的永磁体均位于转子上，属于转子永磁型混合励磁电机。该类永磁型电机转子结构复杂，转子散热困难，较高的温升可能引起永磁体不可逆退磁、电机出力减小等问题。
为克服转子永磁型混合励磁电机的不足之处，现有技术提出了定子永磁型混合励磁轴向磁场永磁电机方案。与转子永磁型轴向磁场永磁电机相比，定子永磁型混合励磁轴向磁场永磁电机具有轴向长度短、功率转矩密度高、容错性能强、散热方便等优点。然而，目前公开发表的定子永磁型混合励磁轴向磁场永磁电机，转矩密度不够高、调磁范围还不够宽。因此，为克服现有定子永磁型混合励磁轴向磁场永磁同步电机不足，研发一种新型一种混合励磁轴向磁场永磁电机，对于进一步提升电机转矩密度和调磁范围具有重要的工程应用价值。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种混合励磁轴向磁场永磁电机。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种混合励磁轴向磁场永磁电机，包括同轴心的永磁定子、电枢定子和转子，所述电枢定子的轴向两侧各设置一个永磁定子，电枢定子与永磁定子之间设置有转子，两个永磁定子的结构完全相同，两个转子的结构完全相同；
所述永磁定子包括永磁定子支架及沿其圆周均匀安装的若干永磁定子铁心，相邻的永磁定子铁心之间嵌装有高矫顽力永磁体，永磁定子铁心上缠绕有调磁绕组；
所述转子包括转子支架及沿其圆周均匀安装的若干转子铁心；
所述电枢定子包括电枢定子支架及沿其圆周均匀安装的若干电枢定子铁心，电枢定子铁心上缠绕有电枢绕组。
进一步的，两个永磁定子、两个转子均对称设置在电枢定子两侧。
进一步的，所述永磁定子支架、转子支架、电枢定子支架均为非导磁材料制成。
进一步的，所述永磁定子铁心为H形铁心，永磁定子铁心上沿径向设有矩形槽，调磁绕组沿径向嵌绕在相邻两个永磁定子铁心的矩形槽中，永磁定子支架为圆环盘状支架，永磁定子支架上沿圆周均匀开设若干永磁定子槽，永磁定子铁心设置在永磁定子槽内。
进一步的，所述转子支架为圆环盘状支架，转子上沿圆周均匀开设若干转子铁心槽，转子铁心设置在转子铁心槽内。
进一步的，所电枢定子铁心为H形铁心，电枢定子铁心的定子齿朝向两侧的转子，电枢定子支架为圆环盘状支架，电枢定子支架上沿圆周均匀开设若干电枢定子槽，电枢定子铁心设置在电枢定子槽内，电枢定子铁心两侧的定子齿嵌入到电枢定子支架内，电枢绕组采用集中组，分别嵌绕于电枢定子的定子轭上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，永磁体和电枢绕组位于不同的定子上，增加了电磁负荷设计自由度，提升了电机转矩密度，提高电机调磁范围。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的爆炸视图；
图2为永磁定子去除调磁绕组后的平面结构图；
图3为电枢定子的平面结构图。
图中：1-永磁定子；11-永磁定子支架；12-永磁定子铁心；13-高矫顽力永磁体；2-转子；21-转子支架；22-转子铁心；3-电枢定子；31-电枢定子支架；32-电枢定子铁心；33-电枢绕组。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-3所示，一种混合励磁轴向磁场永磁电机，包括同轴心的永磁定子1、电枢定子3和转子2，所述电枢定子的轴向两侧各设置一个永磁定子，电枢定子与永磁定子之间设置有转子，两个永磁定子的结构完全相同，两个转子的结构完全相同；
所述永磁定子包括永磁定子支架11及沿其圆周均匀安装的若干永磁定子铁心12，相邻的永磁定子铁心之间嵌装有高矫顽力永磁体13，永磁定子铁心上缠绕有调磁绕组；
所述转子包括转子支架21及沿其圆周均匀安装的若干转子铁心22；
所述电枢定子包括电枢定子支架31及沿其圆周均匀安装的若干电枢定子铁心32，电枢定子铁心上缠绕有电枢绕组33。
在本实施例中，两个永磁定子、两个转子均对称设置在电枢定子两侧。
在本实施例中，所述永磁定子支架、转子支架、电枢定子支架均为非导磁材料制成。
在本实施例中，所述永磁定子铁心为H形铁心，永磁定子铁心上沿径向设有矩形槽，调磁绕组沿径向嵌绕在相邻两个永磁定子铁心的矩形槽中，永磁定子支架为圆环盘状支架，永磁定子支架上沿圆周均匀开设若干永磁定子槽，永磁定子铁心设置在永磁定子槽内，优选的，永磁定子槽开设12个，高矫顽力永磁体采用NdFeB材料制成，数量为12个。
在本实施例中，所述转子支架为圆环盘状支架，转子上沿圆周均匀开设若干转子铁心槽，转子铁心设置在转子铁心槽内，优选的，转子铁心槽开设10个。
在本实施例中，所电枢定子铁心为H形铁心，电枢定子铁心的定子齿朝向两侧的转子，电枢定子支架为圆环盘状支架，电枢定子支架上沿圆周均匀开设若干电枢定子槽，电枢定子铁心设置在电枢定子槽内，电枢定子铁心两侧的定子齿嵌入到电枢定子支架内，电枢绕组采用集中组，分别嵌绕于电枢定子的定子轭上，优选的，电枢定子槽开设12个，电枢绕组数为12，电枢定子的定子齿的齿数为12。
本混合励磁轴向磁场永磁电机解决了现有混合励磁轴向磁场永磁电机转矩密度不够高、调磁范围还不够宽的问题，提升了电机的转矩密度，增宽了电机调磁范围，而且该电机的电枢定子、永磁定子和转子可模块化加工，降低了生产加工工艺难度和成本。
本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸的固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混合励磁轴向磁场永磁电机，其特征在于：包括同轴心的永磁定子、电枢定子和转子，所述电枢定子的轴向两侧各设置一个永磁定子，电枢定子与永磁定子之间设置有转子，两个永磁定子的结构完全相同，两个转子的结构完全相同；
所述永磁定子包括永磁定子支架及沿其圆周均匀安装的若干永磁定子铁心，相邻的永磁定子铁心之间嵌装有高矫顽力永磁体，永磁定子铁心上缠绕有调磁绕组；
所述转子包括转子支架及沿其圆周均匀安装的若干转子铁心；
所述电枢定子包括电枢定子支架及沿其圆周均匀安装的若干电枢定子铁心，电枢定子铁心上缠绕有电枢绕组。
2.根据权利要求1所述的混合励磁轴向磁场永磁电机，其特征在于：两个永磁定子、两个转子均对称设置在电枢定子两侧。
3.根据权利要求1所述的混合励磁轴向磁场永磁电机，其特征在于：所述永磁定子支架、转子支架、电枢定子支架均为非导磁材料制成。
4.根据权利要求1所述的混合励磁轴向磁场永磁电机，其特征在于：所述永磁定子铁心为H形铁心，永磁定子铁心上沿径向设有矩形槽，调磁绕组沿径向嵌绕在相邻两个永磁定子铁心的矩形槽中，永磁定子支架为圆环盘状支架，永磁定子支架上沿圆周均匀开设若干永磁定子槽，永磁定子铁心设置在永磁定子槽内。
5.根据权利要求1所述的混合励磁轴向磁场永磁电机，其特征在于：所述转子支架为圆环盘状支架，转子上沿圆周均匀开设若干转子铁心槽，转子铁心设置在转子铁心槽内。
6.根据权利要求1所述的混合励磁轴向磁场永磁电机，其特征在于：所电枢定子铁心为H形铁心，电枢定子铁心的定子齿朝向两侧的转子，电枢定子支架为圆环盘状支架，电枢定子支架上沿圆周均匀开设若干电枢定子槽，电枢定子铁心设置在电枢定子槽内，电枢定子铁心两侧的定子齿嵌入到电枢定子支架内，电枢绕组采用集中组，分别嵌绕于电枢定子的定子轭上。
CN202011585675.9A 2020-12-29 2020-12-29 一种混合励磁轴向磁场永磁电机 Active CN112688517B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011585675.9A CN112688517B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种混合励磁轴向磁场永磁电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011585675.9A CN112688517B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种混合励磁轴向磁场永磁电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112688517A true CN112688517A (zh) 2021-04-20
CN112688517B CN112688517B (zh) 2021-11-02

Family

ID=75453585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011585675.9A Active CN112688517B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种混合励磁轴向磁场永磁电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112688517B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114268177A (zh) * 2021-12-23 2022-04-01 江苏辛艾络科技研发有限公司 一种横向磁场双凸极永磁电机

Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101088210A (zh) * 2004-12-24 2007-12-12 住友电气工业株式会社 感应型同步电机
CN101621234A (zh) * 2009-08-06 2010-01-06 东南大学 中间定子结构磁通切换型轴向磁场永磁电机
JP4403253B1 (ja) * 2009-01-14 2010-01-27 有限会社クラ技術研究所 磁束量可変軸方向間隙回転電機システム
CN101662193A (zh) * 2009-09-30 2010-03-03 江西理工大学 双转子轴向磁通切换型混合励磁同步发电机
CN102223036A (zh) * 2011-06-16 2011-10-19 东南大学 混合励磁e形铁芯轴向磁场永磁无刷电机
CN103390978A (zh) * 2013-07-18 2013-11-13 东南大学 一种双定子盘式混合励磁电机
CN103490575A (zh) * 2013-10-17 2014-01-01 东南大学 多齿混合励磁盘式风力发电机
US20140368077A1 (en) * 2012-02-29 2014-12-18 Aisin Aw Co., Ltd. Hybrid excitation rotating electrical machine
CN104682641A (zh) * 2015-03-04 2015-06-03 广东威灵电机制造有限公司 双定子轴向磁场电机
CN105245073A (zh) * 2015-11-16 2016-01-13 南京理工大学 定子永磁型双凸极盘式电机
CN105406669A (zh) * 2015-12-25 2016-03-16 华中科技大学 一种多气隙轴向磁通-磁场调制永磁电机
CN106712417A (zh) * 2017-03-16 2017-05-24 迈格钠磁动力股份有限公司 一种车用盘式永磁涡流缓速器
CN107294325A (zh) * 2017-06-28 2017-10-24 华中科技大学 一种分区定子盘式双凸极电机
CN107508444A (zh) * 2017-10-23 2017-12-22 史立伟 电动汽车磁栅式永磁双凸极电机
CN107769502A (zh) * 2017-11-23 2018-03-06 西安理工大学 一种转子永磁型混合励磁轴向磁通切换永磁电机
CN108494197A (zh) * 2018-02-24 2018-09-04 西安理工大学 一种定/转子永磁型变磁通轴向磁通切换永磁发电机
CN108616203A (zh) * 2018-03-28 2018-10-02 南京理工大学 错位双定子混合励磁型轴向磁场磁通切换电机
CN109217597A (zh) * 2018-10-22 2019-01-15 沈阳工业大学 复合励磁非晶合金轴向磁通电机
CN110492708A (zh) * 2019-08-21 2019-11-22 哈尔滨工业大学（深圳） 叠层式游标电机
CN111064333A (zh) * 2020-02-18 2020-04-24 福州大学 一种有效永磁极数可调的轴向磁场磁通切换永磁电机
CN111541319A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 南京理工大学 一种轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机
CN211830528U (zh) * 2019-11-01 2020-10-30 南京航空航天大学 一种多相盘式混合励磁磁通切换电机

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101088210A (zh) * 2004-12-24 2007-12-12 住友电气工业株式会社 感应型同步电机
JP4403253B1 (ja) * 2009-01-14 2010-01-27 有限会社クラ技術研究所 磁束量可変軸方向間隙回転電機システム
CN101621234A (zh) * 2009-08-06 2010-01-06 东南大学 中间定子结构磁通切换型轴向磁场永磁电机
CN101662193A (zh) * 2009-09-30 2010-03-03 江西理工大学 双转子轴向磁通切换型混合励磁同步发电机
CN102223036A (zh) * 2011-06-16 2011-10-19 东南大学 混合励磁e形铁芯轴向磁场永磁无刷电机
US20140368077A1 (en) * 2012-02-29 2014-12-18 Aisin Aw Co., Ltd. Hybrid excitation rotating electrical machine
CN103390978A (zh) * 2013-07-18 2013-11-13 东南大学 一种双定子盘式混合励磁电机
CN103490575A (zh) * 2013-10-17 2014-01-01 东南大学 多齿混合励磁盘式风力发电机
CN104682641A (zh) * 2015-03-04 2015-06-03 广东威灵电机制造有限公司 双定子轴向磁场电机
CN105245073A (zh) * 2015-11-16 2016-01-13 南京理工大学 定子永磁型双凸极盘式电机
CN105406669A (zh) * 2015-12-25 2016-03-16 华中科技大学 一种多气隙轴向磁通-磁场调制永磁电机
CN106712417A (zh) * 2017-03-16 2017-05-24 迈格钠磁动力股份有限公司 一种车用盘式永磁涡流缓速器
CN107294325A (zh) * 2017-06-28 2017-10-24 华中科技大学 一种分区定子盘式双凸极电机
CN107508444A (zh) * 2017-10-23 2017-12-22 史立伟 电动汽车磁栅式永磁双凸极电机
CN107769502A (zh) * 2017-11-23 2018-03-06 西安理工大学 一种转子永磁型混合励磁轴向磁通切换永磁电机
CN108494197A (zh) * 2018-02-24 2018-09-04 西安理工大学 一种定/转子永磁型变磁通轴向磁通切换永磁发电机
CN108616203A (zh) * 2018-03-28 2018-10-02 南京理工大学 错位双定子混合励磁型轴向磁场磁通切换电机
CN109217597A (zh) * 2018-10-22 2019-01-15 沈阳工业大学 复合励磁非晶合金轴向磁通电机
CN110492708A (zh) * 2019-08-21 2019-11-22 哈尔滨工业大学（深圳） 叠层式游标电机
CN211830528U (zh) * 2019-11-01 2020-10-30 南京航空航天大学 一种多相盘式混合励磁磁通切换电机
CN111064333A (zh) * 2020-02-18 2020-04-24 福州大学 一种有效永磁极数可调的轴向磁场磁通切换永磁电机
CN111541319A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 南京理工大学 一种轴向磁场混合励磁外转子轮毂直驱电机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114268177A (zh) * 2021-12-23 2022-04-01 江苏辛艾络科技研发有限公司 一种横向磁场双凸极永磁电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN112688517B (zh) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103715945B (zh) 一种12/14无轴承永磁偏置开关磁阻电机
US7898137B2 (en) Permanent magnet and permanent magnet rotating machine
CN110707841B (zh) 一种聚磁式双凸极混合永磁记忆电机
JP2000350393A (ja) 永久磁石モータ
CN111064333A (zh) 一种有效永磁极数可调的轴向磁场磁通切换永磁电机
CN113437849B (zh) 一种双转子单定子轴向磁通混合励磁电机
CN111181341A (zh) 一种有效永磁极数可调的双凸极永磁电机
CN109412370A (zh) 磁通切换式直线旋转永磁作动器
CN108110978A (zh) 一种少稀土双边组合励磁定子分区磁通可调式永磁电机
CN110649732B (zh) 混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机
CN110838779B (zh) 一种混合励磁绕线转子及混合励磁绕线式同步电机
CN109921592B (zh) 一种适用于模块化生产的混合励磁电机转子结构
CN112688517B (zh) 一种混合励磁轴向磁场永磁电机
CN106981937B (zh) 一种转子错位结构电机
CN210640748U (zh) 混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机
CN210518073U (zh) 一种新型高功率密度爪极永磁电机
CN116722681A (zh) 一种定子混合模块化永磁游标电机
CN110829652A (zh) 一种串并联磁路混合磁极型记忆电机
CN113437850B (zh) 一种双定子单转子轴向磁通混合励磁电机
CN112688516A (zh) 一种永磁表贴式定子永磁型轴向磁场永磁电机
CN112688518A (zh) 一种多盘式结构轴向磁场混合永磁型记忆电机
CN109672314B (zh) 一种轴向磁场定子模块化单相电机
CN220307013U (zh) 一种模块化定子永磁同步电机
CN117394628B (zh) 一种盘式横向磁通磁阻电机
CN109194071A (zh) 弱磁多定子六相永磁同步驱动电机、电动汽车及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant