[发明专利]一种双馈型永磁电机

说明书

本发明公开了一种双馈型永磁电机，包括均为凸极结构的初级和次级，所述初级包括初级铁芯、双极性永磁体和初级绕组，初级铁芯包括初级铁芯齿和初级铁芯轭，初级绕组设置在初级铁芯齿之间形成的初级铁芯槽中；所述次级包括次级铁芯，次级铁芯包括次级铁芯齿和次级铁芯轭，所述次级还包括次级绕组，所述次级绕组设置在次级铁芯齿之间形成的次级铁芯槽中。利用本发明，在不改变原有永磁电机体积的基础上，充分利用电机的转子槽空间，安装次级绕组，使得电机具有初级和次级两套绕组，从而提高了电机的功率密度和调控灵活性。且两套绕组分担电流，使得永磁体上温度降低，减小了永磁体不可逆去磁的风险，提高电机可靠性。

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其是涉及一种双馈型永磁电机。

背景技术

随着全球工业的蓬勃发展，能源消耗日益增加，各国都在以提高能源的利用效率为目的，积极寻求环保节能技术的突破，不断开发相关的产品。在电机制造领域，具有强励磁源的稀土永磁电机凭借结构简单、运行可靠，损耗较小，功率密度较高，电机尺寸及形状设计灵活等优点，正在取代传统的电励磁电机，有效地降低能源消耗。定子永磁型电机，转子为凸极结构，电机结构简单，鲁棒性好，在航空航天、风力发电、电动汽车等领域具有广泛的应用前景。

其中，双凸极电机、磁通切换电机和磁通反向电机是三类具有代表性的双凸极定子永磁型电机。

传统的双凸极永磁电机由美国学者T.A.Lipo在1995年提出。它结合了永磁和开关磁阻电机的双重优点。电机定转子结构外形与开关磁阻电机相似，呈双凸极结构，定子轭部里放有永磁体。传统的磁通切换型永磁电机由法国学者伊曼纽尔·黄(Emmanuel Hoang)在1997年提出(Switching flux permanent magnet polyphased synchronous machines,EPE 97,Trondheim,Norway,1997)。这种磁通切换型永磁电机，永磁体夹在相邻两块定子铁芯的定子铁芯齿之间。传统的磁通反向型永磁电机由印度学者Rajesh P.Deodhar在1997年提出(The Flux-Reversal Machine:A New Brushless Doubly-Salient Permanent-Magnet,Bombay,India,1997)。这种磁通反向型永磁电机，永磁体贴在定子内表面。以上所述定子永磁型电机都只有一套定子绕组，转子为无绕组的凸极结构，结构简单，机械鲁棒性能强。

上述双凸极定子永磁型电机的初级绕组和永磁体均位于初级，且通过初级铁芯实现热连通，因此电机运行时，初级绕组上产生的热量将引起永磁体温度显著升高，大大增加了永磁体不可逆退磁的风险。此外，上述双凸极定子永磁型电机的转矩密度还具有进一步提升空间。

发明内容

基于现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种双馈型永磁电机，提升了双凸极定子永磁型电机的转矩密度，降低由温升引起的永磁体不可逆退磁风险。

本发明的技术方案如下：

一种双馈型永磁电机，包括均为凸极结构的初级和次级，所述初级包括初级铁芯、双极性永磁体和初级绕组，初级铁芯包括初级铁芯齿和初级铁芯轭，初级绕组设置在初级铁芯齿之间形成的初级铁芯槽中；所述次级包括次级铁芯，次级铁芯包括次级铁芯齿和次级铁芯轭，

所述次级还包括次级绕组，所述次级绕组设置在次级铁芯齿之间形成的次级铁芯槽中。

本发明通过在次级上设置次级绕组，实现电机转矩密度的突破性提升，并且充分利用了次级铁芯槽内空间，使得电机结构更加紧凑。同时，通过在次级上设置次级绕组，在铜耗相同的情况下，次级绕组分担了部分铜耗，从而降低初级上的铜耗，使得位于初级上的永磁体发生不可逆退磁的风险显著降低，同时大大降低了电机散热设计的难度和冷却硬件设备的要求。

下面给出能够通过应用本发明技术产生有益效果的四种具有不同的初级、次级结构形式的双馈型永磁电机，但是本发明不限于上述四种永磁电机。