[发明专利]基于无刷交流励磁的内置磁钢混合励磁电机

权利要求书

1.一种基于无刷交流励磁的内置磁钢混合励磁电机，其特征在于：包括定子和内置磁钢转子，定子和内置磁钢转子之间具有气隙；

定子的定子槽内分别绕制有电枢绕组和交流励磁绕组，电枢绕组和交流励磁绕组均为三相交流绕组，电枢绕组极对数与交流励磁绕组极对数相等，且均等于内置磁钢转子极对数p；

内置磁钢转子包括转子铁心和沿转子铁心周向均匀布设的2p组内置磁钢，相邻两组内置磁钢的充磁方向相反；

每组内置磁钢均为“一”字型、V型、W型、U型和弧型磁钢中的一种、两种或多种组合；

当每组内置磁钢中包括“一”字型磁钢时，“一”字型磁钢的长边垂直于径向布设；

通过控制交流励磁绕组的电流，产生与转子同步旋转的励磁磁场，实现无刷交流励磁；

每组内置磁钢中均设置有导磁桥，为交流励磁磁场提供低磁阻路径，使得交流励磁磁势和永磁磁势呈并联关系，交流励磁绕组产生的磁通从相应的导磁桥中通过，而不经过内置磁钢；既能避免电励磁引起的不可逆退磁，又利于磁场调节；

交流励磁绕组和内置磁钢构成两个励磁源，其中，电枢绕组用于做功；电励磁磁场是指交流励磁绕组单独作用时的磁场；永磁磁场是指内置磁钢单独作用的磁场；无励磁磁动势时，永磁主磁场在转子内部自闭合；因此，故障灭磁简单；

通过控制交流励磁绕组电流中励磁分量的大小与方向来实现磁场的调节；当交流励磁绕组产生在气隙的磁场方向与内置磁钢产生在对应气隙的磁场方向相同时，电机工作在增磁模式；当交流励磁绕组产生在气隙的磁场方向与磁钢产生在对应气隙的磁场方向相反时，电机工作在弱磁模式；

每组内置磁钢均包括V型磁钢和“一”字型磁钢，对于其中的V型磁钢，导磁桥设置在V型磁钢的顶部、边腿中部或底部；对于其中的“一”字型磁钢，导磁桥设置在“一”字型磁钢的两侧、中部或其中一侧；

内置磁钢转子的外表面沿周向均匀布设有2p个表面交轴磁障，表面交轴磁障为气隙或非导磁材料；

内置磁钢转子的转子铁心中设置有2p个条形内置交轴磁障，条形内置交轴磁障设置在每组内置磁钢的对称轴线上；条形内置交轴磁障为气隙或非导磁材料；

内置磁钢转子的转子铁心中还设置有4p个异弧形磁障，每个条形内置交轴磁障的两侧对称设置一组异弧形磁障，且异弧形磁障位于内置磁钢的导磁桥处；每个异弧形磁障均为气隙或非导磁材料。

2.根据权利要求1所述的基于无刷交流励磁的内置磁钢混合励磁电机，其特征在于：每组内置磁钢均为V型磁钢，导磁桥设置在V型磁钢的顶部、边腿中部或底部。

3.根据权利要求1所述的基于无刷交流励磁的内置磁钢混合励磁电机，其特征在于：每组内置磁钢均采用平行或径向充磁。

4.根据权利要求1所述的基于无刷交流励磁的内置磁钢混合励磁电机，其特征在于：定子和转子铁心采用导磁材料。