[实用新型]并激电磁极居中的永磁直流电机

说明书

本实用新型属于电机技术领域。

现有的单纯永磁体电机，气隙磁通无法调节，控制电机性能只能消耗主电路的部分电压，因此耗能多，不经济，只能在小型或微电机中应用。已有一种可控直流电机是永磁体磁极和电磁极并列，在整个永磁体和磁极铁心之外套着一个激磁线圈，可以调节两磁极的总磁通，可是这种结构激磁线圈的导线粗，体积大，用铜量多，其应用受到限制。在本发明人以前设计的一种新的混合励磁结构中，将磁极铁心在圆周方向上分段，旁置强励电磁极取代部分永磁极，绕在电磁极上的励磁线圈可以接成各种方式，达到调压调速、恒压恒速等功效。

本实用新型的发明目的在于设计又一种新的混合励磁结构，使之材料省、耗能小，既能保持前一发明的电磁控制作用，更适用于电机稳压稳速运行，能使永磁直流电机节能控制。

为实现这样的发明目的，本实用新型设计的是电磁极居中的混合式激磁永磁直流电机。将磁极铁心在圆周方向上分段，把永磁体分成两半，其间夹着电磁极，电磁极的铁心可采用工字型铁心或倒立T字型铁心，倒立T字型铁心可以用两个L角铁，也可以用矽钢片迭成，铁心垂直向的铁柱上绕着电磁线圈，用以通电而控制整个磁极的总磁能量。图1是采用倒T字型并激磁极的可控永磁直流电机的结构示意图，永磁极铁心3分两半，与中间的电磁极铁心4均固定在机壳1上，永磁极铁心3下面粘固着永磁体2，电磁极铁心4呈倒T字型，铁心外绕着电磁线圈5，线圈可接成并激式。通过气隙6的总磁通由两段永磁体2及电磁极4的极掌分别产生而合成，此时有并激电流通过并激线圈5，在控制电机性能而减小磁通量时，只要减弱并激电流，此时部分永磁体的磁通量借路电磁极铁心4及机壳1的一段而成回路，不再通过气隙6而成为漏磁，并激电流降到零，电磁极的垂直部分铁心可以达到饱和，这部分铁心的宽度b_sh可经过计算定出。

本实用新型作为电动机运行时，并激绕组接往调速器或稳速电路装置；作为发电机运行时，并激绕组接往调压器或稳压装置。采用这种可控永磁电机，结构简单，所用铜料省，耗能少，所占空间小，稳压稳速效果好，因此特别适合推广于大中型永磁电机使用。

在本实用新型的一个实施例中，一台3千瓦永磁直流发电机，采用如图1所示的并激磁极居中的结构，其额定电压120伏，电流26.4安，电枢转子铁心直径10.3厘米，电枢铁心长度5厘米。电机有4极，极距8.1厘米。永磁极铁心3分两半与中间夹着的电磁极铁心4均固定在机壳1上，永磁极铁心3下面粘固着永磁体2，电磁极铁心4呈倒T字型，采用迭片铁心组成，电磁极铁心4外绕着并激电磁线圈5，并激线圈取2750匝／极，绕组电阻1028欧，并激电流最大值0.117安，永磁体材料取AlNiCo5DG，电磁极铁心宽度b_sh为0.5厘米。