[发明专利]半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机

说明书

半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机，属于永磁电机领域，本发明为解决串、并联型混合永磁可调磁通电机的优点无法兼顾的问题。本发明包括定子铁心、电枢绕组，转子铁心和转轴；转子铁心固定在转轴上，并位于定子铁心内部，电枢绕组设置在定子铁心上；还包括低矫顽力永磁体槽、低矫顽力永磁体、径向槽、高矫顽力永磁体和被动调磁磁障，转子铁心沿圆周方向交替均匀布置低矫顽力永磁体槽和径向槽，低矫顽力永磁体槽与径向槽均沿轴向贯穿整个电机，低矫顽力永磁体安装在低矫顽力永磁体槽中，高矫顽力永磁体和被动调磁磁障共同安装在径向槽中。

技术领域

本发明涉及一种半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机转子结构，属于永磁电机领域。

背景技术

可调磁通永磁电机通过在电枢绕组中施加瞬时直轴去磁脉冲电流在线调节低矫顽力永磁体的磁化水平，降低电机气隙磁通密度，从而扩大电机的调速范围，并且能使电机在宽速运行时保证较高的效率。采用单一低矫顽力永磁体的可调磁通电机功率密度较低，一种同时采用低矫顽力永磁体与高矫顽力永磁体的混合永磁型可调磁通电机应运而生。该类电机两种永磁体的布置方式可分为并联型和串联型。并联型具有调磁脉冲电流小的优点，但其功率密度较低，负载运行时低矫顽力永磁体易发生不可控退磁；串联型功率密度较高，但所需调磁电流极大，其调磁范围十分有限。目前，尚没有能够同时改善上述两类不足的混合永磁型可调磁通电机拓扑结构。

发明内容

本发明的目的是为了解决串、并联型混合永磁可调磁通电机的优点无法兼顾的问题，提供了一种半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机，具备串联型混合永磁可调磁通电机的优点：增加了电机的功率密度和过载运行能力，同时克服了串联型混合永磁可调磁通电机去磁脉冲电流大的缺点：降低了电机所需驱动控制器的容量，扩大了调磁范围。

本发明所述半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机，包括定子铁心1、电枢绕组2，转子铁心3和转轴10；转子铁心3固定在转轴10上，并位于定子铁心1内部，电枢绕组2设置在定子铁心1上；

还包括低矫顽力永磁体槽4、低矫顽力永磁体5、径向槽6、高矫顽力永磁体7和被动调磁磁障8，转子铁心3沿圆周方向交替均匀布置低矫顽力永磁体槽4和径向槽6，低矫顽力永磁体槽4与径向槽6均沿轴向贯穿整个电机，低矫顽力永磁体5安装在低矫顽力永磁体槽4中，高矫顽力永磁体7和被动调磁磁障8共同安装在径向槽6中。

本发明的有益效果：本发明所述半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机在正常运行时，高矫顽力永磁体的磁通通过低矫顽力永磁体进入气隙，从磁路结构上两种永磁体属于串联型，高矫顽力永磁体在低矫顽力永磁体上施加增磁磁势，这提高了低矫顽力永磁体的工作点，增加了电机的功率密度和过载运行能力，使其具备串联型混合永磁可调磁通电机的优点；在电枢绕组中施加直轴去磁脉冲电流降低低矫顽力永磁体磁化水平时，高矫顽力永磁体的磁通通过被动调磁磁障短路，因此，施加的去磁磁势无需抵消高矫顽力永磁体的增磁磁势，极大地降低了所需去磁脉冲电流的幅值，克服了串联型混合永磁可调磁通电机去磁脉冲电流大的缺点，降低了电机所需驱动控制器的容量，扩大了调磁范围；在电枢绕组中施加直轴增磁脉冲电流提高低矫顽力永磁体磁化水平时，高矫顽力永磁体的磁势同为增磁磁势，这降低了所需增磁脉冲电流的幅值，也起到降低电机所需驱动控制器容量的目的。

附图说明

图1是本发明所述半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机第一实施例；

图2是本发明所述半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机第二实施例；

图3是本发明所述半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机第三实施例；

图4是本发明所述半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机第四实施例；