[发明专利]一种定子带永磁环连续极永磁同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及永磁同步电动机技术领域，具体是一种定子带永磁环连续极永磁同步电动机。

背景技术

上世纪九十年代初英国学者首次提出了连续极混合励磁同步电机的结构原形。近十多年来，日本、美国和国内一些学者对连续极混合励磁同步电机进行了比较系统研究。连续极混合励磁同步电机是一种无刷结构、具有双向调磁能力的同步电机，与其它混合励磁同步电机相比，连续极混合励磁同步电机的优点在于转子引入铁极，励磁磁阻和励磁安匝小，弱磁效率高，而且直流励磁绕组处在定子侧，不需要使用电刷和滑环送入励磁电流，免维护，可靠性高。然而连续极混合励磁同步电机也存在一些问题：一是在定子铁心中间嵌放直流励磁绕组，导致安装工艺比较复杂，产生励磁损耗，影响电机效率；二是在控制器中需要增加直流励磁电路，增加了控制器成本；三是连续极混合励磁电机需要增设导磁机壳，不仅增大了电机的体积和重量，且在电机弱磁时导磁机壳饱和严重，使得电机调磁能力下降。

综上所述，现有技术存在电机结构、制造工艺和控制比较复杂，且弱磁时导磁机壳饱和严重等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在简化电机结构和制造工艺的同时又能获得良好牵引特性的定子带永磁环连续极永磁同步电动机，该电动机可以实现高速时的宽范围弱磁，又具有较强的低速转矩能力。

一种定子带永磁环连续极永磁同步电动机，包括机壳4、端盖5、转子转轴9、定子铁心2、转子铁心8，所述机壳4内壁设有两段定子铁心2，转子转轴9上设有两段与定子铁心2相对应的转子铁心8，转子铁心8通过转子转轴9固定在端盖5上；所述两定子铁心2之间设置有轴向充磁的永磁磁环1。

所述机壳4内还设置有定子多相交流绕组3，定子多相交流绕组3对称嵌放在定子铁心2一侧的槽中。

所述两段转子铁心8轴向错开一个空间电角度，使一段转子铁心8的永磁极6和另一段转子铁心8的铁极7中心线对齐。

作为牵引电机，定子带永磁环的连续极永磁同步电动机在恒转矩区运行时，永磁环通过铁极产生增磁磁通，可以采用直轴电流等于零的控制策略以提高电机的电磁转矩；在恒功率区运行时，直轴电枢电流对铁极磁场起去磁作用，实现弱磁升速。

本发明定子带永磁环连续极永磁同步电动机的优点是：本发明采用永磁磁环代替连续极混合励磁同步电机中的直流励磁绕组，同时省去了其导磁机壳，电机的结构和制造工艺得到简化。本发明既可实现高速时的宽范围弱磁，又具有较强的低速转矩能力，能同时兼顾弱磁和转矩能力两方面的要求，具有良好的牵引特性。

附图说明

图1为本发明定子带永磁环连续极永磁同步电动机的结构示意图。

图中，1为永磁磁环，2为定子铁心，3为定子多相交流绕组，4为机壳，5为端盖，6为永磁极，7为铁极，8为转子铁心，9为转子转轴，10为旋转变压器，11为屏蔽盖。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步说明：如图1所示，一种定子带永磁环连续极永磁同步电动机，包括机壳4、端盖5、转子转轴9、定子铁心2、转子铁心8、旋转变压器10、屏蔽盖11，所述机壳4内壁设有两段定子铁心2，转子转轴9上设有两段与定子铁心2相对应的转子铁心8，转子铁心8通过转子转轴9固定在端盖5上；所述两定子铁心2之间设置有轴向充磁的永磁磁环1。

所述机壳4内还设置有定子多相交流绕组3，定子多相交流绕组3对称嵌放在定子铁心2一侧的槽中。

所述两段以上转子铁心8轴向错开一个空间电角度(如45°)，使一段转子铁心8的永磁极6和另一段转子铁心8的铁极7中心线对齐。