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专利号: 2020107168808
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-10-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种开关磁通混合励磁容错电机,其特征在于,包括定子(1)、电枢绕组(2)、励磁绕组(3)、主永磁体(4)、辅永磁体(5)和转子(6);定子(1)和转子(6)均为凸极结构;

电机的定子(1)包括定子铁心(101)和主永磁体(4),多个定子铁心(101)和多个切向充磁的主永磁体(4)依次交替连接,主永磁体(4)沿圆周夹在定子铁心(101)中间,其中相邻主永磁体(4)充磁方向相反,每个定子铁心(101)增加一个容错齿(102),容错齿(102)上无绕组;一个主永磁体(4)与两个定子铁心(101)侧边相连组成一个整体,构成电枢齿(103);

所述电枢齿(103)上跨绕有电枢绕组(2),所述电枢绕组(2)分为A、B、C三相,每相电枢绕组(2)由空间上径向相对的两极绕组顺序串接而成,相与相绕组之间通过容错齿(102)隔离;容错齿(102)为主永磁体(4)、辅永磁体(5)和电枢绕组(2)提供磁回路,同时起到了相与相之间的隔离作用;

电枢齿(103)靠接气隙的下边缘为齿靴(104)部分,各个齿靴(104)下张贴有极性相反的两块径向充磁的辅永磁体(5),极性相反的辅永磁体(5)间嵌有单相励磁绕组(3),所述单相励磁绕组(3)由各个单相线圈依次串接而成;

所述转子(6)设置于定子(1)内部,转子(6)上无绕组和磁钢;

以A相为例,就是A相电枢绕组(2)中能够出现双极性,就是磁场能够从正向穿过又能过渡到反向穿过,顺转子(6)移动而周期循环,这是靠转子(6)的磁极和定子齿相对位置变化来实现的,将一个单元,沿直线展开,当转子(6)移动到磁链最大位置时,永磁磁路发生变化,磁场从定子向外匝链过绕组后,进入转子(6);转子(6)继续移动到平衡位置时,永磁磁路又发生变化,A相绕组磁链又回到最小;转子(6)继续移动到磁链反向最大位置,此时磁场从转子(6)向内匝链A相绕组,磁链极性变反,理想情况下,相磁通呈双极性余弦变化,感应出反正弦的励磁电动势波,因此,磁场虽然是主永磁体(4)、辅永磁体(5)和励磁绕组激励的,但电枢绕组(2)的磁链是随转子(6)旋转磁路磁阻的变化而变化的,这样,主永磁体(4)、辅永磁体(5)和励磁绕组没有转动而感应了双极性的励磁电动势,当电机外接负载时,定子绕组磁动势与永磁体建立的磁场相互作用而实现能量转换,机械能就转化为了电能;同样,该电机用作电动机时,给绕组通以正弦电流,在永磁磁链增加时给绕组通入正半周期电流,在永磁磁链减小时给绕组通入负半周期电流。

2.根据权利要求1所述的一种开关磁通混合励磁容错电机,其特征在于,电枢绕组(2)和励磁绕组(3)皆为集中绕组。

3.根据权利要求1所述的一种开关磁通混合励磁容错电机,其特征在于,定子(1)、转子(6)皆为凸极结构,定子(1)、转子(6)上的铁心由导磁的硅钢片轴向叠压而成,磁钢采用高性能的稀土制成。

4.根据权利要求3所述的一种开关磁通混合励磁容错电机,其特征在于,转子(6)上的转子齿(601)为直齿型,励磁磁场由主永磁体(4)、辅永磁体(5)和励磁绕组(3)产生。

5.根据权利要求1所述的一种开关磁通混合励磁容错电机,其特征在于,6个定子铁心(101)和6个切向充磁的主永磁体(4)依次交替连接,定子铁心(101)和主永磁体(4)与机座采用过盈配合,以保证定子铁心(101)和主永磁体(4)的位置固定。