[发明专利]一种H型铁芯混合励磁磁通切换电机

说明书

技术领域

本发明属于混合励磁电机领域，尤其是涉及一种H型铁芯混合励磁磁通切换电机。

背景技术

航空发电机是飞机的重要组成部分之一，它应具有的特点如下：

（1）结构简单，可靠性高；

（2）磁场调节能力强，容易实现故障灭磁；

（3）功率密度高；

（4）效率高。

开关磁阻电机具有简单可靠的电机结构，然而它属于自励磁电机，工作在半周期状态。开关磁阻电机工作在发电状态时，需要知道准确的转子位置信息。位置传感器的引入使得系统可靠性降低，体积和成本提高，同时变换器需采用全控开关器件来实现调励磁和换向，系统复杂。

电励磁双凸极电机在开关磁阻电机的基础上加入了一套励磁绕组，可以采用二极管不控电路来实现整流，并且发电过程不需要转子位置信息。系统控制简单，可靠性高。

然而，电励磁双凸极电机的励磁磁链中含有直流分量，降低了铁磁材料的利用率。电励磁磁通切换电机励磁磁链为双极性，提高了铁磁材料的利用率和电机的功率密度。

然而，不管是电励磁双凸极电机还是电励磁磁通切换电机，均未采用永磁体励磁，电机励磁损耗较大，效率有待进一步提高。

为提高电励磁磁通切换电机的效率和功率密度，文献“并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统功率角线性控制策略（《中国电机工程学报》，第32卷，第12期，136-145页）”研究了串联式混合励磁磁通切换电机，但是其励磁绕组的磁路中包含永磁体这样的大磁阻，极大地降低了励磁电流的利用率；该文献同时研究了并列式混合励磁磁通切换电机，励磁绕组的磁路中不包含永磁体这样的大磁阻，但是励磁电流利用率并没有得到提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提出一种H型铁芯混合励磁磁通切换电机。所述电机针对现有混合励磁电机励磁电流利用率不高的问题，励磁电流的注入极性保证每一H型铁芯中永磁磁场和电励磁磁场在公共磁路中产生的磁通方向相反，公共磁路磁阻减小，提高了励磁电流的利用率、电机的空载反电势和功率密度。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种H型铁芯混合励磁磁通切换电机，所述电机由定子、转子、短路永磁体组成；所述定子由H型铁芯、导磁桥、励磁槽、励磁线圈、电枢槽、电枢线圈组成；

所述H型铁芯有六个，分别是第一到第六H型铁芯；

所述导磁桥有六个，分别是第一到第六导磁桥；

所述电枢槽有六个，分别是第一到第六电枢槽；

所述电枢线圈有六个，分别是第一到第六电枢线圈；

所述励磁槽有六个，分别是第一到第六励磁槽；

所述励磁线圈有六个，分别是第一到第六励磁线圈；

所述短路永磁体有六个，分别是第一到第六永磁体；

所述第一H型铁芯和第二H型铁芯通过第一导磁桥连接，第一导磁桥与电机气隙之间为第一电枢槽；

所述第二H型铁芯和第三H型铁芯通过第二导磁桥连接，第二导磁桥与电机气隙之间为第二电枢槽；

所述第三H型铁芯和第四H型铁芯通过第三导磁桥连接，第三导磁桥与电机气隙之间为第三电枢槽；

所述第四H型铁芯和第五H型铁芯通过第四导磁桥连接，第四导磁桥与电机气隙之间为第四电枢槽；

所述第五H型铁芯和第六H型铁芯通过第五导磁桥连接，第五导磁桥与电机气隙之间为第五电枢槽；

所述第六H型铁芯和第一H型铁芯通过第六导磁桥连接，第六导磁桥与电机气隙之间为第六电枢槽；

所述第一电枢线圈放置在第一电枢槽和第二电枢槽内，第二电枢线圈放置在第二电枢槽和第三电枢槽内，第三电枢线圈放置在第三电枢槽和第四电枢槽内，第四电枢线圈放置在第四电枢槽和第五电枢槽内，第五电枢线圈放置在第五电枢槽和第六电枢槽内，第六电枢线圈放置在第六电枢槽和第一电枢槽内；

所述第一电枢线圈和第四电枢线圈串联组成第一电枢绕组，第二电枢线圈和第五电枢线圈串联组成第二电枢绕组，第三电枢线圈和第六电枢线圈串联组成第三电枢绕组；

所述第一H型铁芯与电机气隙之间为第一励磁槽，第二H型铁芯与电机气隙之间为第二励磁槽，第三H型铁芯与电机气隙之间为第三励磁槽，第四H型铁芯与电机气隙之间为第四励磁槽，第五H型铁芯与电机气隙之间为第五励磁槽，第六H型铁芯与电机气隙之间为第六励磁槽；