[实用新型]混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机

说明书

本实用新型提供了一种混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机，包括转轴，固定于转轴上的转子铁芯，所述转子铁芯外侧圆周设置有若干转子极，转子极之间设置有空气气隙间隔，每个转子极都包括了多个弧形磁钢，且所述弧形磁钢包括第一磁钢和第二磁钢两种，且第一磁钢的矫顽力与第二磁钢具有相同或者相近的剩磁，但两者的矫顽力不同；且第一磁钢和第二磁钢依次交替设置，本实用新型可以做到更低的转矩输出成本，同时还具有结构简单有利于工厂批量化生产和不影响电机的电磁特性以及便于弱磁控制的特点。

技术领域

本实用新型属于永磁电机技术领域，具体涉及一种混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

电机是现代工业生产以及人类生活的重要组成部分，同时也是国家经济重要推力之一。稀土材料一直是世界上重要的稀缺资源，随着稀土材料的应用和科学技术的发展，永磁材料的种类和性能得到了质的飞跃。于是随着永磁材料的进步，永磁电机在电动汽车、家用电器、风力发电机、航天航空、智能机器人、医疗器械、农业生产等领域的应用也越来越广泛。稀土永磁体的超高磁性能可使电机的重量比常规电机减少30-50％，提高了电机的功率密度；永磁电机的功率因数很高，在电机的快速调速特性、过载能力等方面优点十分显著，有明显取代异步电机的趋势。表贴式永磁电机因其结构简单，可靠性高，制造工艺简单，易于矢量控制，所以被广泛的使用在各种场合。

但是随着稀土材料的紧张和价格不断的上涨，严重限制了表贴式永磁电机的研发和发展。

发明内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机，本实用新型能够降低转矩输出成本,提高单位成本的转矩输出，同时还具有结构简单，不影响电机的电磁特性以及便于弱磁控制的特点。

根据一些实施例，本实用新型采用如下技术方案：

一种混合励磁转子，包括转轴，固定于转轴上的转子铁芯，所述转子铁芯外侧圆周设置有若干转子极，转子极之间设置有空气气隙间隔，每个转子极都包括了两个弧形磁钢，且所述弧形磁钢包括第一磁钢和第二磁钢两种，且第一磁钢与第二磁钢具有相同或者相近的剩磁，但两者的矫顽力不同；

且第一磁钢和第二磁钢依次交替设置。

上述方案充分利用了定子电流产生的磁动势来降低在永磁体上的花费。在定子产生的助磁区域内使用低矫顽力的永磁体如铝镍钴等来实现降低电机成本的目的，在定子产生的退磁区域内使用高矫顽力的永磁体如钕铁硼等来保证电机的转矩输出。

电流产生的磁动势方向与永磁材料充磁方向相同，则会对永磁材料产生一定的充磁或者助磁，其充磁或者助磁的效果取决于永磁材料的矫顽力，矫顽力越小的永磁材料越容易被充磁或者越容易凸显助电流产生磁动势的助磁效果，矫顽力越大的永磁材料越难被充磁或者越难凸显电流产生磁动势的助磁效果，当永磁材料的充磁方向与电流产生磁动势的方向相反时，永磁材料会有退磁风险，其退磁情况依旧取决于永磁材料的矫顽力，矫顽力越大的永磁材料退磁效果越小，矫顽力越小的永磁材料其退磁效果越大。电机在稳态运行过程中，如果所用第二磁钢全部始终处于充磁或助磁状态下，那么可以很好的提高第二磁钢对转矩的贡献度，从而实现电机转矩的提升，降低电机的转矩成本，实现单位成本输出转矩更高的目的。

作为可选择的实施方式，所述第一磁钢为钕铁硼材料制成的磁钢，所述第二磁钢为铝镍钴材料制成的磁钢。

作为可选择的实施方式，所述第一磁钢和所述第二磁钢与转子铁芯之间紧密黏贴，没有气隙。

作为可选择的实施方式，同一转子极的两种不同磁钢充磁方向都是相同的，每个磁钢的充磁方向都是径向充磁。

作为可选择的实施方式，相邻两个转子极的充磁方向相反，分别是沿径向方向向里充磁和沿径向方向向外充磁。