[发明专利]三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机

说明书

三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，属于永磁电机领域，本发明为解决现有技术不能兼顾串并联型可调磁通电机优点的问题。本发明在转子铁心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、中间槽体和内槽体依次连通构成，所述外槽体由一号高矫顽力永磁体槽和一号低矫顽力永磁体槽沿厚度方向并列连通构成，所述内槽体由二号高矫顽力永磁体槽和二号低矫顽力永磁体槽沿厚度方向并列连通构成；在高矫顽力永磁体槽内高矫顽力永磁体，在低矫顽力永磁体槽内放置低矫顽力永磁体。

技术领域

本发明涉及一种永磁电机的宽调速技术，属于永磁电机领域。

背景技术

永磁同步电机因其高功率密度、高效率的优点，而成为新能源汽车的常用驱动电机，但是该类电机具有永磁磁场调节困难、弱磁扩速时效率低等缺点。针对上述问题，学者们提出了一种永磁磁场可调的可调磁通电机，这种电机可以通过施加d轴充、去磁电流脉冲改变永磁体磁化状态，从而到达扩宽电机调速范围的目的。相比于只采用一种低矫顽力永磁体的可调磁通电机，采用高矫顽力和低矫顽力永磁体组合磁极结构的电机可以有效提高功率密度。并联型可调磁通电机因具有去磁电流脉冲小、磁极组合形式多样等优点而得到了广泛研究，但其高矫顽力永磁体对低矫顽力永磁体的去磁作用使得低矫顽力永磁体工作稳定性差，电机所需正向磁化电流幅值较大，增大了电机驱动器的负担。串联型可调磁通电机具有抗退磁能力较强，一定程度降低成本的优点，但也存在难以改变低矫顽力永磁体磁化状态，调磁、调速效果不明显的问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有技术不能兼顾串并联型可调磁通电机优点的问题，提供了一种三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机。

本发明所述三段式V型串并联组合磁极可调磁通电机，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；

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。

优选地，V型永磁体槽沿轴向贯穿整个电机。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，V型永磁体槽的内张角范围为100°~160°。

优选地，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。

优选地，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。