[发明专利]定子组件和混合励磁电机

说明书

本发明提供一种定子组件和混合励磁电机，定子组件包括同轴设置的定子铁芯、绕线环、导磁支架和励磁绕组，绕线环、导磁支架和励磁绕组均位于定子铁芯的一端。导磁支架套设在绕线环外，绕线环由非导磁材料制成，导磁支架由导磁材料制成。绕线环与导磁支架之间形成有绕线空间，励磁绕组设置在绕线空间中。混合励磁电机包括上述定子组件。本发明的混合励磁电机除了具有现有的混合励磁电机调速性能好、抗退磁能力强、材料利用率高和效率高的优点外，定子组件中设置的绕线环和导磁支架可有效降低励磁绕组附近磁饱和问题，提高电机弱磁能力。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地说，是涉及一种定子组件以及具有该定子组件的混合励磁电机。

背景技术

轴向/径向磁路混合励磁同步电机能够有效解决汽车驱动电机在低速时发热大、高速时弱磁困难且易退磁的问题。该类型电机的励磁绕组通过导磁支架放置在定子轴向的中间位置，通过导磁机壳或者导磁环形成轴向通路。当励磁绕组通电时，永磁体产生的磁场和电励磁产生的磁场都要通过轴向形成回路，如果励磁电流过大，则励磁绕组附近的导磁环或者导磁机壳的磁密将会达到过饱和状态，影响电机发挥最佳性能。如果要使该部分的磁密值降低，需要增加导磁环或者导磁机壳的厚度，则在电机的径向上增大了电机的体积。

参见图1，申请号为CN201710144537的发明专利申请公开了一种电机结构，该电机的励磁绕组支架13开口朝向导磁机壳14，通过导磁机壳14和转子15形成轴向通路。如图2所示，图2为当电机通入500AT弱磁电流时，励磁绕组附近的磁密云图。由图2可见，励磁绕组附近的导磁机壳14处的磁密值范围为2.6T至3.5T。因此，该类型结构的电机通入励磁电流时（尤其是弱磁电流），在励磁绕组16部位的导磁机壳14处的磁密易达到磁饱和状态，使电机无法发挥最佳性能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种在不增加导磁环或者导磁机壳厚度的前提下，能够有效缓解励磁绕组附近导磁机壳或导磁环的磁饱和状态，使电机发挥最优弱磁性能，降低电机体积，减少材料用量的定子组件。

本发明的另一目的是提供一种具有上述定子组件的混合励磁电机。

为实现上述主要目的，本发明提供一种定子组件，包括同轴设置的定子铁芯、绕线环、导磁支架和励磁绕组，绕线环、导磁支架和励磁绕组均位于定子铁芯的一端。导磁支架套设在绕线环外，绕线环由非导磁材料制成，导磁支架由导磁材料制成。绕线环与导磁支架之间形成有绕线空间，励磁绕组设置在绕线空间内。

一个优选的方案是，定子铁芯的数量为两个，两个定子铁芯沿着定子组件的轴向布置，绕线环、导磁支架和励磁绕组均位于两个定子铁芯之间。

一个优选的方案是，定子铁芯的数量为一个，定子组件还包括端盖和导磁机壳，端盖设置在导磁机壳的一端，定子铁芯、绕线环、导磁支架和励磁绕组均设置在导磁机壳内侧，绕线环、导磁支架和励磁绕组均位于定子铁芯与端盖之间。

一个优选的方案是，定子铁芯上开设有沿着圆周方向均匀布置的定子槽，定子槽底圆的直径与绕线环的内径相等。

一个优选的方案是，导磁支架的外径等于定子铁芯的外径。

一个优选的方案是，导磁支架的外径大于定子铁芯的外径，定子铁芯外套设有导磁环，导磁环的高度等于定子铁芯的高度，导磁环的外径等于导磁支架的外径。

一个优选的方案是，绕线环上靠近导磁支架一侧开设有第一开口槽，第一开口槽的开口朝向导磁支架，导磁支架上与第一开口槽相对应的位置处开设有第二开口槽，第一开口槽和第二开口槽相对设置并围成绕线空间。

进一步的方案是，第一开口槽的高度与第二开口槽的高度相等。

进一步的方案是，第一开口槽的开口的边缘和第二开口槽的开口的边缘均设置有倒角。