[实用新型]一种双定子结构两相双凸极永磁电机

说明书

本实用新型公开了一种双定子结构两相双凸极永磁电机，所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的目前电机系统普遍存在转矩脉动大，电压波动大，能耗高等的缺点。采取的技术方案是：一种双定子结构两相双凸极永磁电机，包括定子A、定子B、定子A凸极、定子B凸极、电枢绕组A、电枢绕组B、转子A、转子B、永磁环和转轴。定子A凸极，定子B凸极径向均匀分布于定子圆周，定子A凸极上绕有电枢绕组A，定子B凸极上绕有电枢绕组B，从定子端部沿轴向看，定子A与定子B错开45°。永磁环嵌套在定子A与定子B中间，永磁环轴向充磁。转子A与转子B结构一致，套装在转轴上。本实用新型具有磁路同极性铁损小，功率密度大，效率高的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种电机，具体是一种双定子结构两相双凸极永磁电机，属于电机技术领域。

背景技术

双凸极电机是20世纪50年代被提出的一种新型结构的电机，进入90年代后得到人们的广泛关注和深入研究，其具有结构简单坚固、制造方便、工作可靠、易于维护的优点，在风力发电场合具有很好的应用前景。

双凸极电机属于变磁阻电机，变磁阻电机包含单边凸极和双边凸极两种，为了获得最大的磁阻最大值与最小值比值，以及更好的机电能量转换特性，双凸极电机受到了研究人员更多的亲睐。典型的变磁阻电机利用磁阻的不等，磁通总向磁阻小的路线集中，作为电动机工作时，通电的定子绕组以磁力吸引铁磁性的转子，使磁力产生切向分力，即产生对转子的转矩。定子的通电顺序根据位置传感器检测到的转子位置所对应的最有利于对转子产生向前转动转矩的那一相定子通电，转子转过一定角度后由下一个最有利于转子产生转矩的一相通电。控制系统不断改变定子绕组的通电相序，使转子向一个方向持续转动。

变磁阻电机包含了开关磁阻电机、步进电机和双凸极电机，而双凸极电机又包括了永磁双凸极电机、电励磁双凸极电机、磁通反向双凸极电机和磁通切换双凸极电机。开关磁阻电机(SRM)不同于步进电机，它是一种有位置反馈的自同步电机，其转速由电机的驱动力矩和负载的阻力矩共同决定的。步进电机是开环工作的，其转速由脉冲频率决定。开关磁阻电机有简单的转子结构，转子由硅钢片叠压制成，转子上没有线圈与磁钢，适合在高温以及高转速下工作，得到了航空电气领域的倾力研究，但开关磁阻电机始终和功率变换器配合工作，使得其发电工作变得复杂且不够可靠。

为避免开关磁阻电机的弊端在工作时导致潜在故障，科研人员将永磁体安装在开关磁阻电机结构中，形成了双凸极永磁电机(DSPM)。当定转子极弧长度满足一定关系时，双凸极电机的总气隙磁导为恒定值，此时永磁体工作点将不随转子的转动而改变，因此双凸极电机在静止时没有定位力矩，双凸极电机绕组上的交链磁通只与磁导成正比。双凸极电机的定子内安置有高矫顽力，低磁导率的永磁体，因此双凸极电机磁路的磁阻大，绕组电感较小，令电流换相能够快速完成。此外，双凸极电机作为工作时，电枢反应产生的磁链和磁动势远远小于永磁体产生的磁链和磁动势，因此合成磁链主要由永磁体决定。开关磁阻电机的电枢反应完全由电枢电流决定，其绕组电流远大于双凸极永磁电机，故双凸极永磁电机工作时产生更少的热量和噪音。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的目前电机系统普遍存在转矩脉动大，电压波动大，能耗高等的缺点。

本实用新型的目的是提出一种高效率，结构新颖的双定子两相双凸极两相电机。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：

一种双定子结构两相双凸极永磁电机，包括同轴安装的圆环状定子A和圆环状定子B，在圆环状定子A和圆环状定子B之间嵌合永磁环，永磁环的充磁方向为轴向充磁；

在圆环状定子A的内环面上沿长度方向外凸设置四个定子A凸极，四个定子A凸极均布设置，四个定子A凸极的长度均相等且四个定子A凸极的长度均小于圆环状定子A的长度；在四个定子A凸极上均绕有电枢绕组A，四个电枢绕组A中相间隔的两个电枢绕组A正向串接，之后再与另两个电枢绕组A反向串联构成一相；