[发明专利]一种多相混合励磁同步电机

权利要求书

1.一种多相混合励磁同步电机，该电机包括转子（10）、定子（11）、集中电枢绕组（111）、集中励磁绕组（112）和永磁体（113）；所述定子（11）和转子（10）均由导磁材料构成且二者之间具有气隙，所述定子（11）上设有定子导磁齿（110），定子导磁齿（110）之间有槽，部分槽中设有永磁体（113），定子导磁齿（110）上设有集中电枢绕组（111）和集中励磁绕组（112）；其特征在于，

在所述定子导磁齿（110）之间设有块永磁体（113），所述永磁体（113）之间相隔的导磁齿（110）数量相等；根据定子（11）、转子（10）的相对位置关系，在设有永磁体（113）的励磁槽外侧或内侧轭部被移除；

所述定子导磁齿（110）的个数为Ns=4*m*k*n，每个集中电枢绕组（111）套着相邻的两个定子导磁齿（110），相邻的集中电枢绕组（111）共用一个槽，设置集中电枢绕组（111）的槽称为电枢槽；其余槽中依次设置集中励磁绕组（112），每个集中励磁绕组（112）套着相邻的两个定子导磁齿（110），相邻两个集中励磁绕组（112）共用或间隔一个槽，设置集中励磁绕组（112）的槽称为励磁槽；所述定子（11）上设有总共n*m*k/2*q块永磁体（113），均匀地镶嵌在励磁槽底部；转子导磁齿的个数为Nr=(2*m*k±1)n；

其中，m为电机的相数， n为电机单元数，k为每个电机单元中任意一相电枢绕组串联的集中电枢绕组（111）对数，m、n、k、q均为正整数，其中q取1或2，当m*n*k为奇数时q只能取2。

2.根据权利要求1所述的一种多相混合励磁同步电机，其特征在于，在内转子（10）结构中，所述集中电枢绕组（111）和集中励磁绕组（112）自定子径向方向由内向外设置，在设有永磁体（113）的励磁槽外侧轭部被移除。

3.根据权利要求1所述的一种多相混合励磁同步电机，其特征在于，在外转子（10）结构中，所述集中电枢绕组（111）和集中励磁绕组（112）自定子径向方向由外向内置，在设有永磁体（113）的励磁槽内侧轭部被移除。

4.根据权利要求1所述的一种多相混合励磁同步电机，其特征在于，每个电机单元中任意一相电枢绕组由k对集中电枢绕组（111）串联组成，从任意一相的第一个集中电枢绕组（111）起，将k个连续放置的集中电枢绕组（111）设置为同一相，其后依次设置属于相邻相的k个集中电枢绕组（111），按上述排列方式依次排列，直至电机单元全部排列完成；属于同相的2k个集中电枢绕组（111）形成k对互补集中电枢绕组，其中任意一对集中电枢绕组中的两个集中电枢绕组（111）与转子（10）的相对位置相差半个转子极距τ_s，对应为180度电角度，n个电机单元依次设置，不同电机单元中属于同相的集中电枢绕组（111）串联或并联联接。

5.根据权利要求1所述的一种多相混合励磁同步电机，其特征在于，当每两个集中励磁绕组（112）间隔一个槽时，集中励磁绕组（112）产生的磁场方向相同；当每两个集中励磁绕组（112）共用一个槽时，相邻两集中励磁绕组（112）产生的磁场方向相反；每个电机单元中的集中励磁绕组（112）串联成励磁绕组单元，n个电机单元中的励磁绕组单元串联或并联联接。

6.根据权利要求1所述的一种多相混合励磁同步电机，其特征在于，所有永磁体（113）的充磁方向沿同一圆周切线方向；每块永磁体（113）的充磁方向和位于它径向外侧或内侧的集中励磁绕组（112）的磁场方向相反；当集中励磁绕组（112）中通入的励磁电流为零时，电机中只存在永磁磁场，且永磁磁场只在定子（11）部分形成环形闭合磁路，集中电枢绕组（111）中匝链的总磁通为零。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的一种多相混合励磁同步电机，其特征在于，所述集中励磁绕组（112）和集中电枢绕组（111）为铜或超导材料。

8.根据权利要求1或2或3或6所述的一种多相混合励磁同步电机，其特征在于，所述永磁体（113）为铁氧体或铁钴镍材料。

9.根据权利要求1或2或3或6所述的一种多相混合励磁同步电机，其特征在于，所述混合励磁同步电机是电动机或发电机。