[发明专利]一种四相永磁双凸极电机

说明书

本发明提出一种四相永磁双凸极电机，包括定子铁心、转子铁心、永磁体、四相电枢绕组和轴，属于特种电机技术领域。定子铁心具有6X个定子极，其中2X个极弧系数为45/X度机械角度定子极端部固定有永磁体；任意两个带永磁体的定子极之间有两个带电枢绕组的定子极，带电枢绕组的定子极极弧机械角为27/X度；带电枢绕组的定子极和带永磁体的定子极之间有电枢槽，所述电枢槽口弧长的机械角为27/X度。转子铁心具有5个均布的转子极，转子极弧机械角为36/X度。该电机定转子极极弧机械角的组合不仅使电机脉动噪声减小，而且具有更高效率和可靠性的特点。在本发明的另一实施例中在带永磁体的定子极上绕有励磁绕组，更进一步实现电机的高速弱磁控制和发电稳压控制。

技术领域

本发明涉及一种四相永磁双凸极电机，属于特种电机技术领域。

背景技术

永磁电机性能优越，但是它驱动控制系统的成本、复杂度影响了它的应用。开关磁阻电机具有控制性能好，控制简单，成本低等诸多优点。通过在开关磁阻电机基础上引入永磁材料，就得到双凸极永磁电动机，它吸收了永磁电机和开关磁阻电机的优点，同时又克服了诸如驱动控制复杂、成本高、利用率低、脉动噪声等问题。

自上世纪90年代，随着新的高磁能积的永磁材料研制成功，一种新型的带有双凸极结构的永磁电机出现了。它继承了双凸极电机的简单性,同时兼备了永磁电机的诸多优点。各国学者对此进行了大量的研究工作，提出了各种构造形式的双凸极样机，并对电机的特性进行了深入的分析。

在目前公开的技术中，仅有少数涉及到永磁双凸极电机。在相近的专利中，专利号为201210088730.2的发明专利申请：一种自耦型永磁双凸极电机，提出了一种永磁双凸极电机，包括定子组合、转子组合以及驱动控制单元。该发明利用自然磁能与电磁驱动单元所产生的工作磁场相互间的直接作用，使机械动力装置产生更好的节能效果，以此降低对电力的消耗，对节能减排做出贡献。

另外，也有一些永磁电机的相关专利文献，例如专利号为201310283063.8的授权的专利：四相双面平板式横向磁场永磁电机，提出了一种永磁电机，由两个转子盘和四相定子组成，每个转子盘对应两相定子，用于解决现有盘式三相聚磁式横向磁场永磁电机定子电枢绕制困难的技术问题。

总之，传统的四相永磁双凸极电机一个励磁体给四个电枢绕组提供励磁，会存在各相不对称问题（原理详见本申请作为第一发明人发表的论文《各相对称的五相电励磁双凸极发电机电磁特性分析》. 中国电机工程学报2016. 36 (10)）。因此急需打破常规思维，提出一种一个励磁源能给多个定子极提供励磁，且各相性能对称的永磁双凸极电机。

目前已有四相、五相永磁双凸极电机的研究报道，也有不少关于双凸极电机定转子结构创新的研究报道，但至今未检索到关于永磁双凸极定转子极极弧机械角的组合创新的研究报道。同时定转子极极弧机械角的组合对于电机性能的提高有重要影响，特别是对于永磁双凸极这种磁阻型电机。因此需要提出一种新的定转子极极弧机械角的组合方案的新型永磁双凸极电机。

发明内容

所要解决的技术问题：提供一种两相互相隔离、故障不能传播的电动滚筒电机。

为了实现以上功能，本发明采取的技术方案是：

一种四相永磁双凸极电机，包括定子铁心(1)、转子铁心(3)、永磁体(4)、四相电枢绕组和轴(2)，转子铁心(3)固定在轴(2)上，其特征在于：

定子铁心(1)具有6X个定子极，X为正整数；其中2X个极弧机械角为45/X度的定子极端部固定有永磁体(4)；2X个永磁体(4)充磁方向相同；

任意两个带永磁体(4)的定子极之间有两个带电枢绕组的定子极，所有电枢绕组绕制方向相同；

沿圆周方向的电枢绕组依次分相为A相(8)、B相(5)、C相(6)、D相(7)，A相(8)、B相(5)、C相(6)、D相(7)，……，如此循环X次；