[实用新型]一种机械调磁式永磁同步电机组件

说明书

本实用新型公开一种机械调磁式永磁同步电机组件，包括环形转子铁芯、外气隙、磁化方向沿径向向外的永磁体、磁化方向沿径向向内的永磁体、外定子铁芯、集中式电枢绕组、内气隙和内定子铁芯；所述磁化方向沿径向向外的永磁体和磁化方向沿径向向内的永磁体相互交替且不连接地镶在环形转子铁芯内表面上；外定子铁芯位于环形转子铁芯的内部，内定子铁芯位于外定子铁芯的内部；所述内定子铁芯可以沿轴向转动；所述集中式电枢绕组周向缠绕在外定子铁芯的齿上。本实用新型采用外转子铁芯结构，在相同作用力下外转子结构的力臂较长，进而使得该结构的转矩较大；调磁系统为内定子铁芯结构，调磁系统结构简单，鲁棒性好，可以广泛用于调磁系统中。

技术领域

本实用新型涉及永磁电机技术领域，特别是涉及一种机械调磁式永磁同步电机组件。

背景技术

永磁电机与直流电机相比，省去了换向机构和电刷，简化了结构，增加了运行的可靠性。与感应电机相比，永磁电机省去了励磁电流，提高了效率。与开关阻尼电机相比，永磁电机减小了机械振动，降低了噪声。因此永磁电机在电动汽车驱动系统中得到了广泛的应用。新能源动力汽车上的永磁电机在低速时需要保持大转矩输出，在高速时又需要恒功率输出并且要满足较高车速的需要，因此弱磁扩速显得尤其重要。

传统永磁电机进行弱磁扩速是加入较大的直轴去磁电流以达到减小气隙磁场的目的，但是这种弱磁方法一方面不能满足电机大转速运行范围，另一方面会使绕组铜损增加，降低电机的效率。

文献CN104935111A为一种机械调磁式旋转电机，该电机通过机械电磁阀调磁装置来控制可移动导磁轭的位置，从而实现调磁的目的，然而由于可移动导磁轭结构复杂，使得该电机的加工困难，成本较高，机械电磁阀调磁装置放置在电机中，减小了电机的空间利用率。文献CN104659996A一种漏磁式机械变磁通永磁同步电机，该电机通过不同转速下产生不同的离心力，从而利用离心力来压缩弹簧进而调节调磁块的位置，来达到弱磁的目的，但是该电机对弹簧要求较高，在经常调速的系统中，弹簧经过多次压缩和扩张很容易老化，进而使得精度降低。

实用新型内容

为解决新能源动力汽车在高速时弱磁困难，并且转速达不到所需大转速运行范围的问题，本实用新型提供一种机械调磁式永磁同步电机组件。本实用新型电机组件由于采用双定子结构，使得调磁系统简单，鲁棒性好，并且调磁范围广，可以广泛用于各种调磁场合。其涉及有磁化方向为径向的永久磁铁，转子铁芯，转轴，在靠近转轴处拥有双定子，内定子可以旋转，外定子固定，在外定子上绕有三相绕组。本实用新型通过在基速下和基速上控制内定子的旋转角度，从而实现永磁磁通路径磁阻的大小，进而间接控制了电机气隙的有效磁通，使得电机具有很大的调磁能力，实现了机械调磁的目的，从而可以满足电机在大转速下的运行要求，避免了传统的永磁电机在进行弱磁调速时需要加入很大的直轴去磁电流，因而使电机的损耗大大减小，功率因数得到提高。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计一种机械调磁式永磁同步电机组件，其特征在于，包括环形转子铁芯、外气隙、磁化方向沿径向向外的永磁体、磁化方向沿径向向内的永磁体、外定子铁芯、集中式电枢绕组、内气隙和内定子铁芯；所述磁化方向沿径向向外的永磁体和磁化方向沿径向向内的永磁体相互交替且不连接地镶在环形转子铁芯内表面上；外定子铁芯位于环形转子铁芯的内部，内定子铁芯位于外定子铁芯的内部；所述内定子铁芯可以沿轴向转动；

所述集中式电枢绕组周向缠绕在外定子铁芯的齿上；外定子铁芯与磁化方向沿径向向外的永磁体、磁化方向沿径向向内的永磁体之间的缝隙构成外气隙；外定子铁芯的内表面与内定子铁芯的外端面的缝隙构成内气隙；

所述外定子铁芯为两端的外端面上周向设置有相互间隔的“T”型齿的结构，中部为可缠绕集中式电枢绕组的结构。