[发明专利]基于交流励磁的裂齿型交替极混合励磁无刷电机

权利要求书

1.一种基于交流励磁的裂齿型交替极混合励磁无刷电机，其特征在于：包括定子铁心、交替极转子、电枢绕组和交流励磁绕组；

定子铁心和交替极转子之间具有气隙；

交替极转子的极对数为p，且其产生的气隙磁场具有p次高阶谐波和i次低阶谐波，p＞i；

朝向气隙侧的定子铁心沿周向均匀布设有Nmt个主齿；朝向气隙侧的每个主齿均分裂有k个小齿；其中，Nmt和k均为大于1的正整数，则小齿总数Nst=k*Nmt；

电枢绕组绕制在小齿两侧的定子槽中，且电枢绕组的极对数等于交替极转子的极对数p；

交流励磁绕组绕制在主齿两侧的定子槽中，交流励磁绕组的极对数为i，且p=ni；其中，p、n和i均为正整数，且n≠1。

2.根据权利要求1所述的基于交流励磁的裂齿型交替极混合励磁无刷电机，其特征在于：通过控制交流励磁绕组中的直轴励磁电流，调节励磁磁通以及交替极转子中高阶谐波和低阶谐波的含量，进而实现电枢绕组中感应电动势的调节。

3.根据权利要求2所述的基于交流励磁的裂齿型交替极混合励磁无刷电机，其特征在于：电枢绕组感应电动势的调节包括增磁和弱磁，具体调节方法为：

A、增磁：由于交流励磁绕组极对数与交替极转子的低阶谐波相同，故而当在交流励磁绕组中注入负的直轴电流，低阶谐波含量将被弱化，高阶谐波含量提高，从而实现增磁；

B、弱磁：当在交流励磁绕组中注入正的直轴电流，低阶谐波含量将提高，高阶谐波含量降低，从而实现弱磁。

4.根据权利要求3所述的基于交流励磁的裂齿型交替极混合励磁无刷电机，其特征在于：交流励磁绕组能够作为功率绕组使用；当需要交流励磁绕组提供转矩时，通过控制交流励磁绕组中的交轴电流，使交轴电流与低阶谐波相互作用，从而产生输出转矩。

5.根据权利要求4所述的基于交流励磁的裂齿型交替极混合励磁无刷电机，其特征在于：通过调节电枢绕组和交流励磁绕组在定子槽中的占槽面积比例，从而获得需要的调磁和转矩输出能力。

6.根据权利要求1所述的基于交流励磁的裂齿型交替极混合励磁无刷电机，其特征在于：电枢绕组和交流励磁绕组的相数相同。

7.根据权利要求1所述的基于交流励磁的裂齿型交替极混合励磁无刷电机，其特征在于：交替极转子的永磁极采用表贴式永磁体或内置式永磁体；其中，内置式永磁体为一层或多层混合型，内置式永磁体的形状为“一”字型、V型、W型或U型。