[发明专利]一种机械调磁永磁同性极式感应子电机

说明书

本发明涉及一种机械调磁的永磁同性极式感应子电机，包括：两段圆环状的定子铁芯，所述两段定子铁芯内环中嵌套有电枢绕组，所述定子铁芯和电枢绕组的内部包覆有转子；设置在所述定子铁芯的外表面且依次连接的圆环状的第一段导磁外壳、永磁体、第二段导磁外壳；第一段导磁外壳、永磁体、第二段导磁外壳组成导磁外壳组件；所述导磁外壳组件的外表面设置有可滑动的圆环状调磁环。

技术领域

本发明涉及电机技术领域尤其涉及一种机械调磁永磁同性极式感应子电机。

背景技术

同性极式感应子电机采用实心转子结构，结构简单，机械强度高，具有高转速和高储能密度等特点，在飞轮储能系统领域有着广泛的应用前景。

在飞轮储能系统中，同性极式感应子电机通常采用电励磁形式，以便通过调节励磁电流的大小来调节气隙磁场。同时，当感应子电机处于待机运行状态时，断开励磁电流，有助于消除由于励磁磁场而导致的电机空载电磁损耗，有效降低电机的自损耗率。但是，当同性极式感应子电机在充电和放电运行状态时，需要在励磁绕组中通入励磁电流产生励磁磁场，导致该电机会产生较大的励磁铜耗，从而降低了电机的运行效率。为了抑制励磁铜耗，可采用永磁励磁来替代电励磁。但是由于永磁磁场的存在，会使感应子电机在待机运行时具有较大的空载电磁损耗，导致电机的自放电率高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种机械调磁永磁同性极式感应子电机。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种机械调磁永磁同性极式感应子电机，包括：

两段圆环状的定子铁芯(2)，所述两段定子铁芯(2)内环中嵌套有电枢绕组(6)，所述定子铁芯(2)和电枢绕组(6)的内部包覆有转子(1)；

设置在所述定子铁芯(2)的外表面且依次连接的圆环状的第一段导磁外壳(3)、永磁体(4)、第二段导磁外壳(3a)；第一段导磁外壳(3)、永磁体(4)、第二段导磁外壳(3a)组成导磁外壳组件；

所述导磁外壳组件的外表面设置有可滑动的圆环状调磁环(5)。

优选的，所述调磁环(5)的轴向长度大于所述永磁体(4)的轴向长度。

优选的，所述转子(1)的外表面两端相应的设置有多对具有预设长度的凸极；

优选的，所述转子(1)外表面第一端的凸极与第二端的对应的凸极之间的轴线相差0或π电角度。

优选的，所述两段定子铁芯(2)的长度均与所述凸极的长度相同，且所述两段定子铁芯(2)在轴向上与所述转子(1)两端的凸极分别对齐。

优选的，所述永磁体(4)的充磁形式为轴向充磁。

优选的，所述调磁环(5)的材料为导磁材料。

优选的，所述转子(1)、定子铁芯(2)、第一段导磁外壳(3)、第二段导磁外壳(3a)、永磁体(4)和调磁环(5)均同轴设置。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明在定子侧加上了环形永磁体和调磁环，定子侧结构简单。

本发明采用了永磁励磁形式，相比于电励磁同性极感应子电机，能够消除充电/放电运行时励磁铜耗，从而提高电机的运行效率。

本发明采用了调磁环的设置，与传统的永磁电机相比，在待机运行时可通过调磁环将励磁磁路短路，使励磁磁场几乎不通过气隙，因此降低电机空载电磁损耗，从而大幅度降低自放电损耗。此外，采用调磁环结构，可方便调节气隙磁场。

附图说明