[发明专利]一种π型混合励磁双凸极电机

说明书

本发明提出了一种π型混合励磁双凸极电机，包括：定子、转子，所述定子与转子同轴设置，定子包括6个拼接在一起的π型定子铁芯冲片，6个π型定子铁芯冲片之间依次间隔设置永磁体、励磁绕组附着铁芯，励磁绕组附着铁芯上绕有励磁绕组，π型定子铁芯冲片的凸极齿上绕有电枢绕组。本发明的π型混合励磁双凸极电机使得三相绕组的电磁特性平衡，有效降低电机转矩脉动；采用电励磁与永磁体励磁混合励磁方式，气隙磁场可调节。

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种π型混合励磁双凸极电机。

背景技术

双凸极永磁电机(doubly salient permanent magnet motor,DSPM电机)最初由Rauch和Johnson提出，其以磁通变换为运行原理，但因当时永磁材料的性能比较低，造成DSPM电机的尺寸比较大，使其没有得到重视。

随着高性能永磁材料的进步，DSPM逐渐展现出优势，各科研机构和学者提出了多种结构的DSPM电机，为双凸极永磁电机的发展做了很大贡献。英国谢菲尔德大学诸自强教授提出一种新型6/7极定子永磁型电机，引入容错的概念，可实现相与相之间电路、磁路以及温度的独立。(Wu D,Shi J T,Zhu Z Q,et al.Electromagnetic Performance of NovelSynchronous Machines With Permanent Magnets in StatorYoke[J].IEEETransactions on Magnetics,2014,50(9):1-9.)华中理工大学的詹琼华教授提出了一种单相4/6极DSPM电机，由四个定子齿、六个转子齿和一对永磁体组成电机本体，结构简单，可实现双向起动。(边敦新,詹琼华,哈里布·法迪,郭伟.一种新型双凸极单相永磁电动机的工作原理与参数计算[J].中国电机工程学报,2000,(10):15-19)。南京航天大学孟小利副教授提出一种新型12/8极电励磁式双凸极电机，定子均为凸极齿槽结构，定子装有集中电枢绕组和励磁绕组，转子无绕组，空间相对的定子齿上的绕组串联构成一相，可实现四象限运行(孟小利,严仰光.双凸极无刷直流电机的静态特性[J].中国电器工业,2003,30,2:7-9,30.)。东南大学的林明耀教授提出了一种新型12/8极DSPM电机，它集永磁无刷直流电机和SRM的主要优点于一身，加上其独特的转子斜槽和12/8极结构，该电机具有功率密度高、用铜量小、绕组电阻小和转矩脉动小等优点(林明耀,程明,周鹗.新型12/8极双凸极变速永磁电机的设计与分析[J].东南大学学报(自然科学版),2002,(06):944-948.)。

基于以上文献可知，DSPM电机为一种定子永磁式电机，永磁体以及电枢绕组均位于定子上，转子上既无绕组也无永磁体，仅为有凸极的铁芯，相对于转子永磁式电机，DSPM电机鲁棒性好、功率密度高、散热性较好，但传统的三相DSPM电机三相绕组与相邻永磁体的距离不等，造成电机磁路不对称，使三相电枢绕组匝链的磁链幅值不平衡，使电机具有较高的转矩脉动。

发明内容

本发明提出了一种π型混合励磁双凸极电机，解决三相绕组所有线圈与永磁体距离不均等问题。

实现本发明的技术解决方案为：一种π型混合励磁双凸极电机，包括：定子、转子，所述定子与转子同轴设置，定子包括6个拼接在一起的π型定子铁芯冲片，6个π型定子铁芯冲片之间依次间隔设置永磁体、励磁绕组附着铁芯，励磁绕组附着铁芯上绕有励磁绕组，π型定子铁芯冲片的凸极齿上绕有电枢绕组。

优选地，永磁体均采用径向充磁，且方向一致。

优选地，电枢绕组采用集中绕组形式。

优选地，转子上均匀分布7个凸极齿。