CN113783391B - 不对称型变磁通记忆电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种不对称型变磁通记忆电机，包括定子铁心、定子绕组、转子铁心、低矫顽力可变磁通永磁体；所述定子绕组安装在所述定子铁心上，所述低矫顽力可变磁通永磁体安装在所述转子铁心上，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子的一对或多对磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体，低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合；本发明所述的不对称型变磁通记忆电机，由于低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合，且在电机转子正向旋转情况下交轴电枢反应磁场将正向流过低矫顽力可变磁通永磁体，故所述不对称型变磁通记忆电机可以在正向旋转情况下避免交轴电枢电流造成的意外退磁问题。

Description

不对称型变磁通记忆电机

技术领域

本发明涉及永磁同步电机设备领域，具体地，涉及一种变磁通记忆电机，尤其是涉及一种不对称永磁体变磁通记忆电机。

背景技术

相比传统电机，永磁同步电机凭借功率密度高、效率高、功率因数高、设计自由度高等优势已受到越来越多的关注，其在高性能驱动场合正成为主流方案。但是，电动汽车驱动、风力发电、高端机床主轴电机等应用场合对驱动电机的转速范围和恒功率区范围有较高要求，希望电机在宽广的转速区间内均保持良好运行性能。

对于永磁同步电机，由于采用的高矫顽力恒定磁通永磁体的剩磁相对稳定，其空载气隙磁场基本恒定，调磁难度大。虽然随着电机控制技术的发展，可以通过加载负向直轴电枢电流实现永磁同步电机的弱磁控制，但持续施加的弱磁电流牺牲电机效率与功率因数，削弱了永磁同步电机在宽转速应用场合中的优势。

针对这个问题，变磁通记忆电机的概念被提出。相比普通永磁同步电机，变磁通记忆电机的基本结构大致相同，关键不同点在于其采用了特殊的低矫顽力可变磁通永磁体，该可变磁通永磁体的剩磁可以通过加载直轴电枢电流在线调节，且在电流撤除后永磁体可以记忆相应的磁化状态，即利用直轴电枢电流完成主动调磁功能。这样，通过加载正向直轴电枢电流可以增强低矫顽力可变磁通永磁体的磁化强度，增大空载气隙磁密，使电机满足低速大转矩输出需求；通过加载负向直轴电枢电流可以削弱低矫顽力可变磁通永磁体的磁化强度，减小空载气隙磁密，使电机满足高速弱磁需求。

但是，由于变磁通记忆电机在正常运行输出电磁转矩时需要加载交轴电枢电流，故希望变磁通记忆电机中的低矫顽力可变磁通永磁体的磁化状态不被交轴电枢电流影响。否则，在电机加载交轴电枢电流而正常输出转矩时，若交轴电枢反应磁场会造成低矫顽力可变磁通永磁体的磁化强度降低，即发生意外退磁，会显著降低电机的转矩输出能力，严重牺牲变磁通记忆电机的综合性能。

在传统永磁同步电机和变磁通记忆电机中，普通永磁体或者低矫顽力可变磁通永磁体放置于转子上，且它们基于转子磁极中心轴线(即转子直轴)对称分布。此时，交轴电枢反应磁场不可避免地从永磁体的一个切向边端流入转子、并从另一个切向边端流出转子，造成某一个切向边端的永磁体的意外退磁风险。

另一方面，值得注意的是，在电动汽车驱动、工业拖动等许多电机运行场合，电机的主要旋转方向唯一、或电机并不需要在两个旋转方向下都保持相同运行性能。

专利文献CN109660042B公开了一种串联型混合永磁变磁通电机，包括定子、绕于该定子上的电枢绕组及转子铁芯，所述转子铁芯的每个极下设有三个不直接接触、分开放置的永磁体，其中第二永磁体呈“一”形放置于外侧，两个第一永磁体呈“V”形放置于内侧，所述第二永磁体为高矫顽力永磁体或低矫顽力永磁体，所述第一永磁体为高矫顽力永磁体或低矫顽力永磁体。该方案能提高低矫顽力永磁体的工作点和磁化程度，提高转矩输出能力，降低电机的充磁电流，但仍然没有解决意外退磁的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种不对称型变磁通记忆电机。

根据本发明提供的一种不对称型变磁通记忆电机，包括定子铁心、定子绕组、转子铁心、低矫顽力可变磁通永磁体；

所述定子绕组安装在所述定子铁心上，所述低矫顽力可变磁通永磁体安装在所述转子铁心上，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子的一对或多对磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体，低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合；

所述定子铁心和转子铁心之间具有第一间隙。

优选地，还包括高矫顽力恒定磁通永磁体，所述低矫顽力可变磁通永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体均安装在所述转子铁心上；

所述不对称型变磁通记忆电机上的转子的每个磁极上均设置有低矫顽力可变磁通永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体；或者只在部分转子磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体，而在剩余转子磁极上只放置有高矫顽力恒定磁通永磁体；同一个磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体通过并联磁路的方式连接；

低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合；

优选地，还包括高矫顽力恒定磁通永磁体，所述低矫顽力可变磁通永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体均安装在所述转子铁心上；同一个磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体通过并联磁路的方式连接；其中，低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合；

所述转子的一部分磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体，所述转子的另一部分磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体；所述转子的剩余部分磁极上仅设置有高矫顽力恒定磁通永磁体；

所述转子的一部分磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体，所述转子的剩余部分磁极上仅设置有高矫顽力恒定磁通永磁体；或者

所述转子的一部分磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体，所述转子的剩余部分上设置有低矫顽力可变磁通永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体。

优选地，所述转子的全部磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体；

低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合；

优选地，所述不对称型变磁通记忆电机采用内转子形式或外转子形式；

优选地，所述不对称型变磁通记忆电机采用以下任一种形式：

径向磁场旋转电机；

轴向磁场旋转电机；

直线电机。

优选地，所述电机的定子绕组为多相对称交流电枢绕组；

所述电机的定子绕组被加载直轴电枢电流或交轴电枢电流；

所述电机的定子绕组采用整数槽绕组形式或分数槽绕组形式。

优选地，分布在同一个转子磁极上的所述低矫顽力可变磁通永磁体以及高矫顽力恒定磁通永磁体的充磁方向一致，但所述低矫顽力可变磁通永磁体、高矫顽力恒定磁通永磁体的充磁方向分别与相邻的转子磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体、高矫顽力恒定磁通永磁体充磁方向相反。

两个相邻的不同转子磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体充磁方向相反。

优选地，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子采用内嵌式永磁体结构。

优选地，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子采用表贴式永磁体结构，或内嵌式永磁体结构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1.本发明所述的不对称型变磁通记忆电机，由于低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合，且在电机转子正向旋转情况下交轴电枢反应磁场将正向流过低矫顽力可变磁通永磁体，故所述不对称型变磁通记忆电机可以在正向旋转情况下避免交轴电枢电流造成的意外退磁问题。

2.本发明所述的不对称型变磁通记忆电机，由于采用了低矫顽力可变磁通永磁体，故可以利用直轴电枢电流脉冲完成主动增磁和主动去磁，实现气隙磁场强度的在线调节。

3.本发明所述的不对称型变磁通记忆电机，是基于永磁同步电机的改良，具备永磁同步电机功率密度高、效率高、功率因数高、适用范围广的优点，而且电机相数、极槽数配合、绕组形式等灵活多样。

4.本发明所述的不对称型变磁通记忆电机，转子结构设计自由度高，可以采用内嵌式永磁结构或者表贴式永磁结构。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例4的1/8对称模型横向剖视结构示意图；

图2为本发明实施例4的1/8对称模型交轴电枢反应磁场的流向示意图；

图3为本发明实施例4加载直轴或交轴电枢电流后空载反电势幅值示意图。

图中示出：

定子铁心1；

定子绕组2；

转子铁心3；

低矫顽力可变磁通永磁体4；

高矫顽力恒定磁通永磁体5。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

实施例1为基础实施例：

一种不对称型变磁通记忆电机，包括定子铁心1、定子绕组2、转子铁心3、低矫顽力可变磁通永磁体4；

所述定子绕组2安装在所述定子铁心1上，所述低矫顽力可变磁通永磁体4安装在所述转子铁心3上，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子的一对或多对磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体4，低矫顽力可变磁通永磁体4的中心线与转子磁极中心轴线不重合；

所述定子铁心1和转子铁心3之间具有第一间隙。

本发明由于低矫顽力可变磁通永磁体4的中心线与转子磁极中心轴线不重合，即低矫顽力可变磁通永磁体4不沿转子磁极中心轴线对称，故被称为不对称型变磁通记忆电机。

在一个优选例中，所述不对称型变磁通记忆电机，还包括高矫顽力恒定磁通永磁体5，所述低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5均安装在所述转子铁心3上；所述不对称型变磁通记忆电机上的转子的每个磁极上均设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5；或者只在部分转子磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5，而在剩余转子磁极上只放置有高矫顽力恒定磁通永磁体5。所述设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极是成对出现的，只放置有高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极也是成对出现的。如，转子有8极，设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极为成对出现的2个磁极，剩余成对出现的6个磁极均为只放置有高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极。同一个转子磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5通过并联磁路的方式连接；低矫顽力可变磁通永磁体4的中心线与转子磁极中心轴线不重合。在此优选例中，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子采用表贴式永磁体结构，或内嵌式永磁体结构。

在另外一个优选例中，所述不对称型变磁通记忆电机，还包括高矫顽力恒定磁通永磁体5，所述低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5均安装在所述转子铁心3上；同一个磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5通过并联磁路的方式连接；其中，低矫顽力可变磁通永磁体4的中心线与转子磁极中心轴线不重合；

所述转子的一部分磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4，所述转子的另一部分磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5；所述转子的剩余部分磁极上仅设置有高矫顽力恒定磁通永磁体5；所述仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4的磁极是成对出现的；设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极也是成对出现的；仅设置有高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极也是成对出现的，如转子有8极，仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4的磁极为成对出现的2个磁极，设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极为成对出现的2个磁极；剩余成对出现的4个磁极均为只放置有高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极；或者

所述转子的一部分磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4，所述转子的剩余部分磁极上仅设置有高矫顽力恒定磁通永磁体5，所述仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4的磁极是成对出现的；仅设置有高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极也是成对出现的；如转子有8极，仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4的磁极为成对出现的2个磁极，剩余成对出现的6个磁极均为只放置有高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极；或者

所述转子的一部分磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4，所述转子的剩余部分上设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5，所述仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4的磁极是成对出现的；设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极也是成对出现的；如转子有8极，仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4的磁极为成对出现的2个磁极，剩余成对出现的6个磁极均为设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5的磁极。

在此优选例中，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子采用表贴式永磁体结构，或内嵌式永磁体结构。

在又一个优选例中，所述转子的全部磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4；低矫顽力可变磁通永磁体4的中心线与转子磁极中心轴线不重合；在此优选例中，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子采用内嵌式永磁体结构。

综上，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子磁极上，所述低矫顽力可变磁通永磁体4的数量灵活，只需要满足大于等于1对；高矫顽力恒定磁通永磁体的总数量灵活，只需要满足大于等于0对。

所述不对称型变磁通记忆电机可采用内转子形式或外转子形式。

所述定子绕组2可被加载直轴电枢电流或交轴电枢电流。

所述不对称型变磁通记忆电机采用以下任一种形式：

径向磁场旋转电机；

轴向磁场旋转电机；

直线电机。

所述电机的定子绕组2可为整数槽绕组形式或分数槽绕组形式。

所述定子绕组2可为多相对称交流电枢绕组，尤其是，所述定子绕组2为三相对称交流电枢绕组。

分布在同一个转子磁极上的所述低矫顽力可变磁通永磁体4以及高矫顽力恒定磁通永磁体5的充磁方向一致，但所述低矫顽力可变磁通永磁体4、高矫顽力恒定磁通永磁体5的充磁方向分别与相邻的转子磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体4、高矫顽力恒定磁通永磁体5充磁方向相反。

两个相邻的不同转子磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体4充磁方向相反。

实施例2：

实施例2为实施例1的优选例。

所述转子的全部磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4；

本实施例包括定子铁心1、定子绕组2、转子铁心3、低矫顽力可变磁通永磁体4。所述定子绕组2安装于定子铁心1上，所述低矫顽力可变磁通永磁体4安装在所述转子铁心3上，所述不对称型变磁通记忆电机的每一个转子磁极上均仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体4，低矫顽力可变磁通永磁体4的中心线与转子磁极中心轴线不重合；所述定子铁心1和转子铁心3之间具有第一间隙。所述转子上两个相邻的不同磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体4充磁方向相反。所述转子磁极中心轴线又可称为转子直轴。在此优选例中，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子采用内嵌式永磁体结构。

当所述不对称型变磁通记忆电机需要改变低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态进而调节气隙磁场强度时，可以加载直轴电枢电流至定子绕组2，产生的直轴电枢反应磁场可以增强或削弱低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态，具体来看，当加载正向直轴电枢电流、直轴电枢反应磁场的方向和低矫顽力可变磁通永磁体4的磁场方向一致时，低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态被增强，即发生主动增磁。当加载负向直轴电枢电流、直轴电枢反应磁场的方向和低矫顽力可变磁通永磁体4的磁场方向相反时，低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态被削弱，即发生主动去磁。即在本发明中，可以采用增磁或去磁性质的直轴电枢电流脉冲主动调节低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态。

当加载交轴电枢电流至定子绕组2以输出电磁转矩，电机转子会沿某一个方向旋转，记此方向为正向旋转，产生的交轴电枢反应磁场将从每一个转子磁极的一个切向边端流入、并且从另一个切向边端流出。通过巧妙安排低矫顽力可变磁通永磁体4的安放位置，包括低矫顽力可变磁通永磁体4相对于磁极中心轴线的位置，以及使低矫顽力可变磁通永磁体4基于转子磁极中心轴线不对称的设计，可以保证交轴电枢反应磁场仅正向流过低矫顽力可变磁通永磁体4，即此区域内交轴电枢反应磁场的方向和低矫顽力可变磁通永磁体4的磁场方向一致，此时，交轴电枢反应磁场可以增强低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态，交轴电枢反应磁场实际帮助低矫顽力可变磁通永磁体4维持工作点以避免意外退磁。但低矫顽力可变磁通永磁体4的安放位置确定后，若电机转子旋转方向反向，产生的交轴电枢反应磁场将反向流过低矫顽力可变磁通永磁体4。但值得注意的是，在电动汽车驱动、工业拖动等许多电机运行场合，电机的主要旋转方向唯一、或电机并不需要在两个旋转方向下都保持相同运行性能，因此本实施例已通过避免电机正向旋转时的意外退磁，大幅度降低了意外退磁风险。

实施例3：

实施例3为实施例1的另一个优选例。所述不对称型变磁通记忆电机上的转子的每个磁极上均设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5。

实施例2与实施例1的主要区别为：还包括高矫顽力恒定磁通永磁体5，所述低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5安装在所述转子铁心3上；所述不对称型变磁通记忆电机上的每一个转子磁极上都设置有低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5；同一个磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5通过并联磁路的方式连接；低矫顽力可变磁通永磁体4相对于转子磁极中心轴向非对称分布，低矫顽力可变磁通永磁体4仅在转子磁极中心轴线的单侧。分布在同一磁极上的所述低矫顽力可变磁通永磁体4以及高矫顽力恒定磁通永磁体5的充磁方向灵活，如可以均采用径向充磁，也可以均采用平行充磁或者其它方式，值得注意的是，分布在同一磁极上的所述低矫顽力可变磁通永磁体4以及高矫顽力恒定磁通永磁体5的充磁方向一致，但所述低矫顽力可变磁通永磁体4、高矫顽力恒定磁通永磁体5的充磁方向分别与相邻的磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体4、高矫顽力恒定磁通永磁体5充磁方向相反。

所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子采用表贴式永磁体结构，或内嵌式永磁体结构。

实施例4：

实施例4为实施例3的一个优选例。

在本实施例中，不对称型变磁通记忆电机为径向磁场形式、所述转子为表贴式永磁体结构、定子48槽/转子8极，图1显示了本实施例1/8对称模型横向剖视结构示意图，定子铁心1位于转子铁心3的外部，且两者之间有物理气隙；定子绕组2为整数槽分布绕组型式的三相对称交流电枢绕组，所述定子绕组2安装在所述定子铁心1上；低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5采用表贴式结构，径向充磁的低矫顽力可变磁通永磁体4例如可采用铝镍钴永磁体和高矫顽力恒定磁通永磁体5例如可采用钕铁硼永磁体被并列安装在转子铁心3的每一个磁极上，在图1中，低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5的充磁方向沿径向往外。低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5组成的整体沿磁极中心线对称布置，可变磁通永磁体4只安装在转子磁极中心轴线的单侧而在另一侧不安装，且低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5沿转子铁心3表面方向的长度不同，这样便保证了低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5沿切向方向非对称分布，低矫顽力可变磁通永磁体4基于转子磁极中心轴线不对称分布，仅在转子磁极中心轴线的单侧。

实施例4的工作原理如下：

定义图1中转子逆时针旋转为转子旋转的正方向。可以发现，转子正方向旋转时，在转子的每一个磁极上，低矫顽力可变磁通永磁体4均设置在转子周向旋转方向的首端方向、而高矫顽力恒定磁通永磁体5设置在转子周向旋转方向的尾端方向，且低矫顽力可变磁通永磁体4只安装于转子磁极中心轴线的单侧。此时，若加载交轴电枢电流至定子绕组2以输出正向电磁转矩，则相应的交轴电枢反应磁场的流向如图2所示，可以发现交轴电枢反应磁场的磁力线从磁极尾端流入转子、从磁极首端流出转子。由于在此转子磁极中，低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5的充磁方向均沿径向往外，即流出转子的方向，因此，交轴电枢反应磁场的方向和低矫顽力可变磁通永磁体4的磁场方向一致，即交轴电枢反应磁场帮助低矫顽力可变磁通永磁体4维持磁化状态，避免意外退磁。

但是，当电机转子沿反方向旋转时，若加载交轴电枢电流至定子绕组2以输出电磁转矩，则相应的交轴电枢反应磁场的方向将反置。由于低矫顽力可变磁通永磁体4的安装位置和初始充磁方向不变，此时交轴电枢反应磁场的方向和低矫顽力可变磁通永磁体4的磁场方向相反，即交轴电枢反应磁场倾向于削弱低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态，易发生意外退磁。但值得注意的是，在电动汽车驱动、工业拖动等许多电机运行场合，电机的主要旋转方向唯一、或电机并不需要在两个旋转方向下都保持相同运行性能，不对称型变磁通记忆电机的旋转方向唯一或者被设定为旋转方向唯一，因此本实施例已通过避免电机正向旋转时的意外退磁，大幅度降低了意外退磁风险。

在正向旋转或反向旋转时，若加载直轴电枢电流至定子绕组2，则产生的直轴电枢反应磁场将正向或反向流过低矫顽可变磁通永磁体4，即直轴电枢反应磁场方向与低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化方向一致或相反，进而实现直轴电枢反应磁场增强或削弱低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态的效果。具体来看，当加载正直轴电枢电流，则直轴电枢反应磁场的方向和低矫顽力可变磁通永磁体4的磁场方向一致，低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态被增强，即发生主动增磁；当加载负直轴电枢电流，则直轴电枢反应磁场的方向和低矫顽力可变磁通永磁体4的磁场方向相反，低矫顽力可变磁通永磁体4的磁化状态被削弱，即发生主动去磁。

为了更好地说明本发明的实施效果，图3显示实施例3中，加载交轴电枢电流或反向直轴电枢电流后的空载反电势基波幅值变化情况。图3中横坐标是加载电枢电流幅值大小，纵坐标是电枢电流加载完成并被撤除后的电枢绕组空载反电势幅值大小。图3中的三组曲线分别表示：转子正方向旋转情况下加载负直轴电枢电流进行主动去磁后的反电势大小；转子正方向旋转情况下加载交轴电枢电流后的反电势大小；转子反方向旋转情况下加载交轴电枢电流发生意外退磁后的反电势大小。

如图3所示，加载负直轴电枢电流可以有效降低电机空载反电势，实现良好的主动去磁效果以提升高速弱磁性能。正方向旋转时，加载交轴电枢电流以输出电磁转矩时，电机空载反电势基本保持恒定，即低矫顽可变磁通永磁体4的磁化状态保持稳定，不会发生意外退磁，这样有利于提升电机功率密度和带载能力。反方向旋转时，加载交轴电枢电流会显著降低电机空载反电势，即发生了意外退磁，即此旋转方向下电机带载能力较弱。

实施例5

实施例5为实施例4的一个变化例。

其结构与实施例3中的不对称型变磁通记忆电机的结构基本一致，其区别在于，转子采用内嵌式永磁体结构，即转子铁心3内部开槽，低矫顽力可变磁通永磁体4和高矫顽力恒定磁通永磁体5被嵌入转子铁心3的槽中，相应的充磁方向可以采用平行充磁。需要强调的是，在每一个转子磁极内，低矫顽力可变磁通永磁体4相对磁极中心轴线非对称放置，且低矫顽力可变磁通永磁体4仅在转子磁极中心轴线的单侧。这样，在正向旋转情况下，交轴电枢反应磁场的方向可以和低矫顽力可变磁通永磁体4的磁场方向一致，帮助低矫顽力可变磁通永磁体4维持工作点，避免意外退磁。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (5)

1.一种不对称型变磁通记忆电机，其特征在于，包括定子铁心（1）、定子绕组（2）、转子铁心（3）、低矫顽力可变磁通永磁体（4）；

所述定子绕组（2）安装在所述定子铁心（1）上，所述低矫顽力可变磁通永磁体（4）安装在所述转子铁心（3）上，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子的一对或多对磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体（4），低矫顽力可变磁通永磁体（4）的中心线与转子磁极中心轴线不重合；

所述定子铁心（1）和转子铁心（3）之间具有第一间隙；

还包括高矫顽力恒定磁通永磁体（5），所述低矫顽力可变磁通永磁体（4）和高矫顽力恒定磁通永磁体（5）均安装在所述转子铁心（3）上；同一个磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体（4）和高矫顽力恒定磁通永磁体（5）通过并联磁路的方式连接；

所述转子的一部分磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体（4），所述转子的另一部分磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体（4）和高矫顽力恒定磁通永磁体（5）；所述转子的剩余部分磁极上仅设置有高矫顽力恒定磁通永磁体（5）；或者

所述转子的一部分磁极上仅设置有低矫顽力可变磁通永磁体（4），所述转子的剩余部分上设置有低矫顽力可变磁通永磁体（4）和高矫顽力恒定磁通永磁体（5）；

所述电机的定子绕组（2）为多相对称交流电枢绕组；

所述电机的定子绕组（2）被加载直轴电枢电流或交轴电枢电流；

所述电机的定子绕组（2）采用整数槽绕组形式或分数槽绕组形式。

2.根据权利要求1所述的不对称型变磁通记忆电机，其特征在于，所述不对称型变磁通记忆电机采用内转子形式或外转子形式。

3.根据权利要求1所述的不对称型变磁通记忆电机，其特征在于，所述不对称型变磁通记忆电机采用以下任一种形式：

径向磁场旋转电机；

轴向磁场旋转电机；

直线电机。

4.根据权利要求1所述的不对称型变磁通记忆电机，其特征在于，分布在同一个转子磁极上的所述低矫顽力可变磁通永磁体（4）以及高矫顽力恒定磁通永磁体（5）的充磁方向一致，但所述低矫顽力可变磁通永磁体（4）与相邻的转子磁极上的低矫顽力可变磁通永磁体（4）充磁方向相反，所述高矫顽力恒定磁通永磁体（5）的充磁方向与相邻的转子磁极上的高矫顽力恒定磁通永磁体（5）充磁方向相反。

5.根据权利要求1所述的不对称型变磁通记忆电机，其特征在于，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子采用表贴式永磁体结构，或内嵌式永磁体结构。