[发明专利]一种新型混合励磁双定子双凸极永磁电机

说明书

本发明提供了一种新型混合励磁双定子双凸极永磁电机，属于永磁同步电机技术领域，包括电枢绕组、励磁绕组、永磁体、两个定子铁芯和一个转子铁芯，其中，定子铁芯为外定子铁芯，定子铁芯为内定子铁芯，转子铁芯位于外定子铁芯和内定子铁芯之间，转子铁芯同轴连接于转轴上，所述定子铁芯、定子铁芯以及转子铁芯采用双凸极结构，转子铁芯上无所述永磁体和所述励磁绕组，所述电枢绕组放置在外定子放置在所述外定子铁芯上。本发明实施例解决了传统永磁电机调速范围窄，电机不能实现宽范围调速的缺点，同时，本发明提出的电机还保留了永磁电机高转矩、高功率密度的优势。

技术领域

本发明属于永磁同步电机技术领域，具体是一种新型混合励磁双定子双凸极永磁电机。

背景技术

永磁同步电机具有高功率密度、高转矩密度、高效率、低转矩脉动等优点，因而广泛应用在电动汽车领域，但因使用高矫顽力永磁体，存在气隙磁场难以调节，恒功率区窄，调速范围有限等问题。传统永磁电机通过施加反向d轴电流来抵消d轴永磁磁场，以此实现弱磁增速。然而，由于逆变器受额定电流、额定电压的限制，传统永磁电机的速度范围和运行效率仍不能满足电动汽车的需求。同时，d轴弱磁电枢反应磁动势，通常对永磁体构成潜在的不可逆退磁风险。此外，弱磁电流产生的励磁铜损，会引起整个驱动周期效率的降低，这对于电动汽车驱动电机是不可取的。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题是提供一种新型混合励磁双定子双凸极永磁电机。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种新型混合励磁双定子双凸极永磁电机，包括电枢绕组、励磁绕组、永磁体、两个定子铁芯和一个转子铁芯，

其中，定子铁芯为外定子铁芯，定子铁芯为内定子铁芯，转子铁芯位于外定子铁芯和内定子铁芯之间，转子铁芯同轴连接于转轴上，

所述定子铁芯、定子铁芯以及转子铁芯采用双凸极结构，转子铁芯上无所述永磁体和所述励磁绕组，

所述电枢绕组放置在外定子放置在所述外定子铁芯上，电枢绕组采用双层集中式绕组，各定子齿线圈缠绕方向相同，处于对称位置的四个定子齿串联或并联构成一相绕组，三相绕组对称放置，

所述励磁绕组放置于内定子铁芯内侧，励磁线圈缠绕在内定子齿上，相邻定子齿上线圈缠绕方向相反，所有线圈串联连接构成励磁绕组，

所述永磁体放置于内定子轭部，永磁体与内定子槽、永磁体与转轴之间设置磁桥。

作为本发明进一步的改进方案：所述转轴由非导磁材料构成。

作为本发明进一步的改进方案：所述内定子铁芯与外定子铁芯采用齿部对齐结构，内定子铁芯与外定子铁芯采用凸极结构，所述内定子铁芯齿与外定子铁芯齿均设置极靴，所述转子铁芯设置为倒梯形结构。

作为本发明进一步的改进方案：所述转子铁芯由10个调磁块组成，各调磁块相互独立，形成凸极结构。

作为本发明再进一步的改进方案：所述转子铁心采用硅钢片叠压形成。

作为本发明再进一步的改进方案：所述转子铁芯采用倒梯形结构。

作为本发明再进一步的改进方案：所述转子铁芯与内定子铁芯以及外定子铁芯之间存在气隙。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用定子永磁，易于采取有效的冷却措施，防止永磁体过热导致的永磁体不可逆退磁，转子结构简单，既无永磁体，又无绕组，机械强度高，适合高速运行；

2、单独设置励磁绕组，将电枢绕组与励磁绕组隔离开，减小电机的控制难度，同时也减小了逆变器的功率需求；