[发明专利]一种并联式混合励磁无刷爪极电机

说明书

本发明公开了一种并联式混合励磁无刷爪极电机，包括外壳、定子、转子、励磁体和永磁体，定子和励磁体均固定连接外壳，转子固定连接转轴；其中，所述转子包括相连接的第一爪极和第二爪极，第一爪极包括极掌、极轭、多个极跟和多个爪部，极掌的外圈连接极跟，极跟连接爪部，所述励磁体穿过第二爪极，永磁体固定于第一爪极的极掌处，第二爪极和定子之间具有间隙。本发明独特的转子结构实现了励磁无刷化，使得电机结构简单，运行可靠性高。

技术领域

本发明涉及无刷电机领域，具体的，涉及一种并联式混合励磁无刷爪极电机。

背景技术

电励磁有刷爪极电机因其结构简单、成本低、励磁调节方便等优点在车辆等拖动领域得到了广泛的应用。但发明人认为，虽然电励磁爪极电机励磁调节方便，但其极间漏磁大，导致励磁电流大、励磁损耗高、功率密度低；同时采用电刷–滑环结构为励磁绕组提供励磁电流，使用不当容易产生火花，可靠性不高。这些缺陷大大限制了电励磁有刷爪极电机更宽领域的推广使用；永磁爪极电机采用稀土永磁材料建立磁场，取消了电刷–滑环结构，不存在励磁损耗，结构简单，效率和功率密度高，但其气隙磁场是由磁钢和磁路磁导决定的，运行时几乎保持恒定，所以气隙磁场的调节非常困难，难以实现宽范围调速、调压的要求，极大限制了其应用领域。

在现有的技术文献中，中国专利201010551268.6提出了一种混合励磁无刷爪极电机，但是其结构存在缺陷，永磁体与极跟之间不匹配，对气隙磁场的调节无法更精确，并且铁心和前爪极之间接触，容易导致出现电气事故。

发明内容

针对现有的爪极电机的不足，本发明旨在提供一种并联式混合励磁无刷爪极电机，融合了电励磁爪极电机和永磁爪极电机的优点，使用永磁材料建立基础磁场，通过调节励磁绕组的电流进行气隙磁场的调节，在不增大励磁电流的情况下增大了气隙磁密和电机的输出功率，而且独特的转子结构实现了励磁无刷化，使得电机结构简单，运行可靠性高。

本发明的目的，是提供一种并联式混合励磁无刷爪极电机。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

本发明公开了一种并联式混合励磁无刷爪极电机，包括外壳、定子、转子、励磁体和永磁体，定子和励磁体均固定连接外壳，转子固定连接转轴；其中，所述转子包括相连接的第一爪极和第二爪极，第一爪极包括极掌、极轭、多个极跟和多个爪部，极掌的外圈连接极跟，极跟连接爪部，所述励磁体穿过第二爪极极掌下内孔里，永磁体固定于第一爪极的极掌处，第二爪极和定子之间具有间隙。

进一步，所述励磁体包括励磁支架和绕于励磁支架上的励磁绕组，所述励磁支架呈环形。

进一步，所述永磁体呈环形，嵌放于第一爪极的极掌中，其宽度小于第一爪极极掌的宽度。

进一步，所述外壳包括筒状壳体和连接于筒状壳体端部的端盖，所述励磁体连接于筒状壳体的内侧，所述定子连接于端盖的内侧。

进一步，所述定子包括定子铁心和电枢绕组，电枢绕组绕于定子铁心，定子铁心固定连接于外壳。

进一步，所述第一爪极固定连接于转轴；所述第一爪极具有多个爪部，所述第一爪极的多个爪部嵌入所述第二爪极的多个爪部之间的间隙中。

进一步，所述第一爪极包括极跟、极轭和极掌，极掌的内圈连接极轭，极掌的外圈连接极跟，极跟连接第一爪部，所述第一爪极的极轭固定连接于所述转轴；所述第二爪极连接的爪部为第二爪部。

进一步，所述第一爪极的第一爪部包括多个，所述第二爪极的第二爪部包括多个，所述第一爪部和所述第二爪部的数量相同；所述第一爪部深入多个所述第二爪部之间的间隙中，互相错开的爪部间隙使用非导磁材料填充焊接，保证第二爪极可以跟随第一爪极转动。

进一步，所述电枢绕组为交流绕组。