[发明专利]一种新型双极性磁链混合励磁双凸极电机

说明书

本发明公开了一种新型双极性磁链混合励磁双凸极电机，包括定子铁心、转子铁心、励磁绕组、电枢绕组和转轴；所述转子铁心上设置有转子极；所述定子铁心设置有定子极；所述励磁绕组由多个励磁线圈相互串联、并联或混联构成；所述电枢绕组由多个电枢线圈串联、并联或混联构成；每个电枢线圈跨三个定子极缠绕，所跨中间定子极上缠绕有励磁线圈；中间相邻的定子槽对应轭部放置有充磁方向不同的永磁体。本发明能够在保证双凸极电机输出功率不变的情况下，显著降低电枢绕组用量，从而降低绕组损耗，提高电机效率。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种新型双极性磁链混合励磁双凸极电机。

背景技术

混合励磁双凸极电机转子上无绕组，结构简单，可靠性高，兼具电励磁电机磁场可调以及永磁电机功率密度高的特点，受到了国内外学者的广泛关注和研究，其设计和控制技术日趋成熟，在风力发电、航空和汽车等行业具有较好的应用前景。

传统混合励磁三相双凸极电机结构如下，三相电枢绕组依次绕制与相邻的定子齿上，励磁绕组跨绕于三相电枢绕组外，充磁方向相反的一对永磁体置于两组励磁绕组所对应定子轭部。该结构电机的电枢绕组磁链为单极性，转矩密度和功率密度相对较低。

为了提高功率密度和转矩密度，本发明提出一种新型双极性磁链混合励磁双凸极电机。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，本发明提供一种新型双极性磁链混合励磁双凸极电机，能够减小双凸极电机转矩脉动、增大电机功率密度。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种新型双极性磁链混合励磁双凸极电机，包括定子铁心、转子铁心、励磁绕组、电枢绕组和转轴；所述转子铁心设置在定子铁心内部，且所述转子铁心相对于所述定子铁心能够进行旋转；所述转轴设置在所述转子铁心内部，且所述转轴能够随着所述转子铁心一同转动；所述转子铁心上设置有转子极；所述定子铁心设置有定子极；所述励磁绕组由多个励磁线圈相互串联、并联或混联构成；所述电枢绕组由多个电枢线圈串联、并联或混联构成；：每个电枢线圈跨三个定子极缠绕，所跨中间定子极上缠绕有励磁线圈；中间相邻的定子槽对应轭部放置有充磁方向不同的永磁体；

所述励磁线圈的数目为N*m个，N为正整数，m为电机的相数。

进一步的，所述定子极的极宽呈均匀分布。

进一步的，所述定子极的极宽呈不匀均分布，每相的中间定子极的极宽较宽，两侧定子极的极宽较窄。

进一步的，所述定子极数目p_s为3N*m个，N为正整数，m为电机的相数，所述同一相相邻定子极的极距在[w_s*180°/(πR_SI)，180°/(Nm)- w_s*90°/(πR_SI)]之间可调，其中，R_SI为定子内径，w_s为定子极的极宽。

进一步的，所述转子极的极宽呈均匀分布，所述转子极宽是最小定子极宽的1倍到2倍。

进一步的，所述电枢线圈包括两部分：一部分是跨三个定子极共绕，一部分是缠绕于中间定子极，两部分串联连接。

进一步的，同一个电枢线圈所跨三个定子极构成一个定子极组，定子极组之间附加有辅助齿，辅助齿上无线圈绕制。

本发明的有益效果：