[发明专利]三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机

权利要求书

1.三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，其特征在于，包括定子铁心（1）、电枢绕组（2）、转子铁心（3）和转轴（16）；转子铁心（3）固定在转轴（16）上，并位于定子铁心（1）内部，电枢绕组2设置在定子铁心（1）上；

其特征在于，在转子铁心（3）每个磁极下设置一个V型永磁体槽，V型永磁体槽由两个一字型槽体对称设置构成，所述一字型槽体为三段式结构，且沿长度方向从外至内由外槽体（14）、中间槽体（8）和内槽体（15）依次连通构成，所述外槽体（14）由一号高矫顽力永磁体槽（4）和一号低矫顽力永磁体槽（6）沿厚度方向并列连通构成，所述内槽体（15）由二号高矫顽力永磁体槽（10）和二号低矫顽力永磁体槽（12）沿厚度方向并列连通构成；

一号高矫顽力永磁体槽（4）内放置一号高矫顽力永磁体（5），二号高矫顽力永磁体槽（10）内放置二号高矫顽力永磁体（11）；一号低矫顽力永磁体槽（6）内放置一号低矫顽力永磁体（7），二号低矫顽力永磁体槽（12）内放置二号低矫顽力永磁体（13），中间槽体（8）内放置三号低矫顽力永磁体（9）；

一字型槽体的外槽体（14）、中间槽体（8）和内槽体（15）的厚度依次变大；

电机励磁方式包括：

电机正常工作时，磁路串联的一号高矫顽力永磁体（5）和一号低矫顽力永磁体（7）、磁路串联的二号高矫顽力永磁体（11）和二号低矫顽力永磁体（13）、与前述二者磁路并联的三号低矫顽力永磁体（9）的磁通共同进入气隙；

电枢绕组施加弱d轴去磁电流时，一号低矫顽力永磁体（7）、二号低矫顽力永磁体（13）和三号低矫顽力永磁体（9）的工作点降低，一号高矫顽力永磁体（5）对串联磁路中的一号低矫顽力永磁体（7）充磁以提高其工作点，二号高矫顽力永磁体（11）对串联磁路中的二号低矫顽力永磁体（13）充磁以提高其工作点，进而实现一号低矫顽力永磁体（7）和二号低矫顽力永磁体（13）的工作点高于三号低矫顽力永磁体（9）的工作点；

电枢绕组施加强d轴去磁电流时，一号低矫顽力永磁体（7）、二号低矫顽力永磁体（13）和三号低矫顽力永磁体（9）的工作点进一步降低，直至低矫顽力永磁体9去磁至反向磁化状态；一号高矫顽力永磁体（5）和一号低矫顽力永磁体（7）的磁通、二号高矫顽力永磁体（11）和二号低矫顽力永磁体（13）的磁通均有部分磁通进入气隙，部分磁通与反向磁化的三号低矫顽力永磁体（9）的磁通形成回路。

2.根据权利要求1所述三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，其特征在于，V型永磁体槽沿轴向贯穿整个电机。

3.根据权利要求1所述三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，其特征在于，一号高矫顽力永磁体槽（4）和二号高矫顽力永磁体槽（10）同时靠近V型永磁体槽内侧，一号低矫顽力永磁体槽（6）和二号低矫顽力永磁体槽（12）同时靠近V型永磁体槽外侧；

或一号高矫顽力永磁体槽（4）和二号高矫顽力永磁体槽（10）同时靠近V型永磁体槽外侧，一号低矫顽力永磁体槽（6）和二号低矫顽力永磁体槽（12）同时靠近V型永磁体槽内侧。

4.根据权利要求1所述三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，其特征在于，每磁极下V型永磁体槽的对称轴线处、V型磁极与转子圆周之间均设置磁桥。

5.根据权利要求1所述三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，其特征在于，V型永磁体槽的内张角范围为100°~160°。

6.根据权利要求1所述三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，其特征在于，一号低矫顽力永磁体（7）、二号低矫顽力永磁体（13）和三号低矫顽力永磁体（9）采用矫顽力小于250kA/m的永磁材料，一号高矫顽力永磁体（5）和二号高矫顽力永磁体（11）采用矫顽力大于800kA/m的永磁材料。

7.根据权利要求1所述三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，其特征在于，一号低矫顽力永磁体（7）、二号低矫顽力永磁体（13）、三号低矫顽力永磁体（9）、一号高矫顽力永磁体（5）和二号高矫顽力永磁体（11）均为整块永磁体，或沿轴向由多块永磁体构成。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，其特征在于，一号低矫顽力永磁体（7）、二号低矫顽力永磁体（13）、三号低矫顽力永磁体（9）、一号高矫顽力永磁体（5）和二号高矫顽力永磁体（11）均沿一字型槽体的厚度方向平行充磁；

正常工作状态下，同一磁极下的所有永磁体充磁方向相同，沿一字型槽体厚度方向指向V型内部或外部；相邻磁极下的永磁体充磁方向相反。