[实用新型]一种双定子混合永磁记忆电机

说明书

本实用新型公开了一种双定子混合永磁记忆电机，包括第一定子、第二定子、转子、U型定子铁心、铝镍钴和钕铁硼永磁体；定子和转子都是凸极结构的，第一定子与第二定子位置相对，转子在两个定子中间；U型定子铁心均匀环绕成圆形，两种永磁体嵌在两个定子齿之间，靠近转子的是钕铁硼永磁体，单个定子上永磁体沿周向交替充磁，两个定子相对位子上永磁体充磁方向相反。本实用新型能有效提高电机的功率密度，通过施加脉冲电流给调磁线圈改变永磁体的磁化状态来扩大电机的运行范围，有效的克服电机齿槽间转矩过大的问题。

技术领域

本实用新型属于电机制造技术领域，尤其涉及一种双定子混合永磁记忆电机。

背景技术

永磁电机由于其具有高功效、高功率密度、结构简单等优点，在工业、航空航天和汽车等领域获得了广泛的应用。但由于永磁材料自身的限制，传统的永磁电机很难调节电机的气隙磁场，扩大电机的调速范围。随着电机的结构和永磁材料技术的出现，许多的家用电器和电动汽车都用永磁电机作为驱动电机。但是，这些电机在高速运行时，电机的铜耗较大，电机低速运行时，铁耗较大。所以传统的永磁电机为了保证电机的性能，一般会将永磁体做的足够厚来抵抗电枢绕组所产生的去磁磁动势。

德国学者Ostoivc首先提出了记忆电机的概念，通过改变永磁体磁化水平来实现气隙磁场调节，被称为真正意义上的可变磁通永磁电机。该类电机采用永磁材料为铝镍钴永磁体或钐钴永磁体，这类永磁材料具有高剩磁、低矫顽的特性，可利用直流脉冲绕组电流或三相定子绕组电流产生的直轴电枢磁动势来控制其磁化强度，并且其磁化水平能被记忆住，从而实现气隙永磁磁场的灵活调节，在不牺牲电机其他性能指标前提下，实现了宽调速范围运行。

Ostoivc教授提出的记忆电机的拓扑结构由写极式电机发展而来，转子由铝镍钻永磁体、非磁性夹层和转子铁心组成三明治结构。这种特殊结构能够随时对永磁体进行在线反复不可逆充去磁，同时减小交轴电枢反应对气隙磁场的影响。然而，这种基本结构的记忆电机的转子结构存在着不足。由于采用了AINICo永磁体，为了获足够的磁通，就必须采用足够厚度的材料。而在上述的切向式结构下，不易实现；同时，转子必须做隔磁处理，而且整个转子由多个部分紧固在轴上，降低了机械可靠性；最后，在需要宽调速的场合，如机床和电动汽车中，采用上述结构的永磁气隙主磁通不高，电机力能指标也不能让人满意。

虽然定子永磁型磁通切换永磁电机因其具有高功率密度、效率高、空载磁链双极性、空载感应电动势的正弦度极高和结构简单可靠性高等优点受到国内外学者的广泛关注，但磁通切换永磁电机转子铁心存在着磁滞损耗和涡流损耗，而且气隙磁场由永磁体励磁产生，难以调节，限制了其在宽调速场合的应用。

东南大学林鹤云教授团队提出了一种轴向磁场定子分割式磁通切换型记忆电机，该电机虽能实现电机气隙磁场可调，但该电机只单独采用了矫顽力相对较低的铝镍钴永磁体，电机的最大气隙磁通很难达到钕铁硼永磁电机的水平，电机力能指标不尽如人意；或者为了获得足够的磁通，必须采用较厚的永磁材料，而且增磁和去磁磁通又通过电机的气隙，这就导致所需的调磁脉冲磁动势较大，增大了绕组容量。

实用新型内容

发明目的：针对以上问题，本实用新型提出一种双定子混合永磁记忆电机。

技术方案：为实现上述设计目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种双定子混合永磁记忆电机，包括第一定子、第二定子和转子，第一定子、第二定子和转子均为凸极结构，两个定子结构相同，位置相对，转子安装在两个定子中间，采用同轴安装；

定子包括定子铁心，定子铁心为U型铁心环绕形成的圆形，U型铁心开口朝向转子，相邻两个U型铁心之间镶嵌着两个永磁体，铝镍钴永磁体和钕铁硼永磁体，铝镍钴永磁体嵌放在靠近定子轭的一侧，钕铁硼永磁体嵌放在靠近转子的一侧；两个永磁体之间为调磁线圈槽；U型铁心两侧的调磁线圈槽中缠绕调磁线圈，所有调磁线圈串联成一组调磁绕组；