[发明专利]一种写极式磁场调制永磁电机

说明书

本发明公开一种双定子写极式磁场调制永磁电机，包括同轴同心设置且相对运动的第一定子、转子和第二定子；第一定子和转子之间设置有第一气隙；转子和第二定子之间设置有第二气隙；第一定子上设置有第一定子齿，第一定子齿上设置有低矫顽力永磁体，相邻第一定子齿之间形成第一定子槽，第一定子槽内设置有第一定子电枢绕组；转子包括转子铁心，相邻两个转子铁心之间嵌入设置高矫顽力永磁体；第二定子上设置有第二定子齿，相邻第二定子齿之间形成第二定子槽，第二定子槽内嵌入设置有第二定子电枢绕组。本发明提供的双定子永磁同步电机通过第一定子绕组在线写极功能，调节低矫顽力磁化状态，可以提升传统永磁同步电机的弱磁调速能力。

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，特别是涉及一种具有磁场调制功能的写极式磁场调制永磁电机。

背景技术

永磁电机由于具有高效率、高功率密度、高控制精度等优点，在工农业、国防以及日常生活均得到了广泛应用。

然而，永磁电机中永磁体是恒定励磁，如何扩展永磁电机的高速恒功率/弱磁范围而又不明显降低高速转矩，已成为永磁电机设计与控制领域的难点问题。传统永磁电机通常采用弱磁控制方法进行扩速，弱磁控制虽然能够在一定程度上扩展永磁电机的转速范圃，但是持续的直轴去磁电流会增加电机铜耗，降低电机在高速区的运行效率。

为此，如何实现永磁电机的气隙磁场调节成为近年来电机领域的一个研究热点。比较可行的方案是采用混合励磁技术，它是在永磁电机的基础上引入电励磁，通过调节电励磁电流的大小和方向来实现电机气隙磁通的调节，具有调磁方便、效率高等优点，但同时也存在显著缺点：混合励磁电机通常采用并联磁路或者串联磁路，但前者永磁体漏磁较多，后者电励磁损耗较大，因此，混合励磁电机并不是一个十分完美的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过调节低矫顽力磁化状态，可以提升传统永磁同步电机的弱磁调速能力的永磁电机。

为实现上述目的，本发明提供了一种双定子写极式磁场调制永磁电机，包括由外至内依次同轴同心设置且相对运动的第一定子、转子和第二定子；

所述第一定子和所述转子之间设置有第一气隙；

所述转子和所述第二定子之间设置有第二气隙；

所述第一定子包括第一定子背轭，所述第一定子背轭上设置有第一定子齿，各所述第一定子齿的端部均嵌入设置有低矫顽力永磁体，相邻两个所述第一定子齿之间的间隙形成第一定子槽，各所述第一定子槽内均嵌入设置有第一定子电枢绕组；

所述转子包括转子铁心，相邻两个所述转子铁心之间均嵌入设置有高矫顽力永磁体；

所述第二定子包括第二定子背轭，所述第二定子背轭上设置有第二定子齿，相邻两个所述第二定子齿之间的间隙形成第二定子槽，各所述第二定子槽内均嵌入设置有第二定子电枢绕组。

优选的，所述低矫顽力永磁体径向充磁。

优选的，所述高矫顽力永磁体采用辐条排布方式嵌入所述转子，沿圆周交替切向充磁，形成聚磁结构。

优选的，所述第一定子电枢绕组采用集中绕组，由直流脉冲电源供电。

优选的，所述第二定子电枢绕组采用分布式绕组联接方式，由交流电源供电。

优选的，所述低矫顽力永磁体或高矫顽力永磁体材料为铁氧体、铝镍钴、钐钴、钕铁硼中任意一者。

为实现上述目的，本发明提供了一种双转子写极式磁场调制永磁电机，包括由外至内依次同轴同心设置且相对运动的的第一转子、定子、第二转子；

所述第一转子和所述定子之间设置有第一气隙；

所述定子和所述第二转子之间设置有第二气隙；