[发明专利]一种混合永磁记忆起动/发电机及其运行方法

权利要求书

1.一种混合永磁记忆起动/发电机，其特征在于：包括混合永磁转子、定子铁心、电枢绕组、气隙和转轴；所述混合永磁转子套装于转轴的外围，定子铁心位于混合永磁转子的外围，气隙位于定子铁心和混合永磁转子之间；

所述定子铁心上同槽同向绕制两套绕组，共同组成电枢绕组，同时也用于调磁；所述两套绕组依据需求工作于串联或并联状态，电动状态下两套绕组并联，发电状态下两套绕组串联；

所述混合永磁转子上设置有高矫顽力永磁体、低矫顽力永磁体和三角形磁障；混合永磁转子的每个磁极下有两个切向充磁的低矫顽力永磁体和两个径向充磁的高矫顽力永磁体，共同组成W形结构；在每个低矫顽力永磁体和高矫顽力永磁体的交界处设置三角形磁障；所述高矫顽力永磁体的范围是800-1200A/m，低矫顽力永磁体的范围是40-200A/m。

2.根据权利要求1所述混合永磁记忆起动/发电机，其特征在于：所述W形结构为内置式结构，几何结构和充磁均为径向对称；W形结构的中间两个相邻槽内放置两个高矫顽力永磁体，外侧两个槽内放置两个低矫顽力永磁体。

3.根据权利要求1所述混合永磁记忆起动/发电机，其特征在于：所述W形结构中，相邻高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体的夹角、以及两块高矫顽力永磁体之间的夹角均为90度。

4.根据权利要求1所述混合永磁记忆起动/发电机，其特征在于：所述W形结构中，两块高矫顽力永磁体交接处的顶点靠近混合永磁转子外径，以利于调磁时的定位和均匀调磁。

5.根据权利要求1所述混合永磁记忆起动/发电机，其特征在于：所述高矫顽力永磁体垂直于其所在平行四边形槽长边充磁或者平行于该槽短边充磁，低矫顽力永磁体沿转子铁心的圆周方向切向充磁。

6.根据权利要求1所述混合永磁记忆起动/发电机，其特征在于：所述高矫顽力永磁体为钕铁硼永磁体，低矫顽力永磁体为铝镍钴永磁体。

7.一种权利要求1-6任一项所述混合永磁记忆起动/发电机的运行方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：当所述混合永磁记忆起动/发电机作为起动机需要带发动机起动时，在电枢绕组中施加正向调磁电流i_d，使低矫顽力永磁体磁化方向与高矫顽力永磁体相同，从而增大起动机的气隙磁通，获得起动所需的大转矩；

步骤二：当所述混合永磁记忆起动/发电机起动结束后，起动机还处于电动状态，采用方波电流驱动的运行方式；

若需要起动机转速逐渐升高，通过调节占空比从而调压来调速；或者施加反向调磁电流i_d，使低矫顽力永磁体磁化程度逐渐减小，增磁效果减弱；随着反向调磁电流i_d的增大，低矫顽力永磁体的磁化方向与高矫顽力永磁体相反，起去磁作用，将高矫顽力永磁体产生的磁通在转子内短路，减小电机气隙磁通，获得更高的转速；

步骤三：当所述混合永磁记忆起动/发电机作为发电机工作时，输出电压随外接原动机转速和负载的变化而变化，则在发电状态利用调磁电流i_d调节低矫顽力永磁体的磁化状态，来增强或削弱气隙磁通，实现输出电压稳定。

8.根据权利要求7所述混合永磁记忆起动/发电机的运行方法：当所述混合永磁记忆起动/发电机需要调磁时，转子直轴位置与A相绕组轴线重合，并联状态的两套绕组通入不同大小和方向的直轴调磁电流，调节低矫顽力永磁体的磁化方向及磁化状态，从而调节气隙磁通的大小。