一种低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法技术

本发明专利技术涉及电机制造的技术领域，尤其涉及一种低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法；定子机构，包括定子铁心和定子绕组；转子机构，与所述定子机构配合，包括转子铁心、矩形稀土钕铁硼永磁体、矩形非稀土铁氧体永磁体和梯形非稀土铁氧体永磁体；所述定子铁心沿自身圆周方向均匀开有若干定子槽，相邻所述定子槽之间形成定子齿部，相邻所述定子齿的外端相连形成定子轭部；所述定子绕组设置在所述定子槽内；若干所述转子铁心呈扇形，沿所述定子铁心的圆周方向均匀地围成一圈；所述矩形稀土钕铁硼永磁体夹设在相邻两个所述转子铁心之间。本发明专利技术的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法，降低电机成本。机成本。机成本。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法


[0001]本专利技术涉及电机制造的
，尤其涉及一种低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法。

技术介绍

[0002]混合磁钢永磁电机将永磁体和定子绕组均放置在定子上，转子仅为设有凸极的铁心，无绕组和永磁体，相对于转子永磁型电机，混合磁钢永磁电机具有转子结构简单、便于永磁体冷却等优势。
[0003]在现有技术中，永磁同步电机根据转子永磁体磁化方向不同主要分为径向磁化结构和切向磁化结构。径向磁化永磁同步电机因结构和加工工艺简单，得到普遍应用，而切向磁化永磁同步电机中两块永磁体并联提供电机的每极磁通，呈聚磁作用，能提高电机的气隙磁密，使电机具有更高的转矩密度，因而切向磁钢永磁电机在新能源汽车领域、家电领域、风力发电机等领域将具有广阔的应用前景。但是，现有结构的切向磁钢永磁电机存在稀土钕铁硼永磁体材料用量大，成本高等缺点，限制了切向磁钢永磁电机的应用。
[0004]鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法，能有效的减少稀土钕铁硼永磁体的用量，提高电机的转矩密度，降低电机成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法，能有效的减少稀土钕铁硼永磁体的用量，提高电机的转矩密度，降低电机成本。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：包括：定子机构，包括定子铁心和定子绕组；转子机构，与所述定子机构配合，形成闭合回路的磁场，包括转子铁心、矩形稀土钕铁硼永磁体、矩形非稀土铁氧体永磁体和梯形非稀土铁氧体永磁体；所述定子铁心沿自身圆周方向均匀开有若干定子槽，相邻所述定子槽之间形成定子齿部，相邻所述定子齿的外端相连形成定子轭部；所述定子绕组设置在所述定子槽内；若干所述转子铁心呈扇形，沿所述定子铁心的圆周方向均匀地围成一圈；所述矩形稀土钕铁硼永磁体夹设在相邻两个所述转子铁心之间；所述矩形非稀土铁氧体永磁体沿所述转子铁心的径向方向，设置在所述矩形稀土钕铁硼永磁体下；所述梯形非稀土铁氧体永磁体夹设在两所述矩形非稀土铁氧体永磁体之间。
[0007]进一步地，同一相邻所述转子铁心之间的所述矩形稀土钕铁硼永磁体和所述矩形
非稀土铁氧体永磁体充磁方向相同，均采用切向充磁，沿所述定子铁心圆周方向相邻的所述矩形稀土钕铁硼永磁体充磁方向相反，沿所述定子铁心圆周方向相邻的所述矩形非稀土铁氧体永磁体充磁方向相反。
[0008]进一步地，所述梯形非稀土铁氧体永磁体为径向充磁，相邻所述转子铁心内侧的所述梯形铁氧体永磁体的充磁方向相反。
[0009]进一步地，所述定子绕组为集中绕组结构。
[0010]进一步地，若干所述矩形非稀土铁氧体永磁体采用Halbach阵列结构排列。
[0011]进一步地，若干所述梯形非稀土铁氧体永磁体采用Halbach阵列结构排列。
[0012]进一步地，所述矩形非稀土铁氧体永磁体的侧边与所述梯形非稀土铁氧体永磁体的侧边尺寸相同。
[0013]进一步地，所述转子铁心为若干硅钢片叠制而成的结构。
[0014]进一步地，所述定子机构和所述转子机构的位置可互换，构成外转子、内定子的结构形式。
[0015]进一步地，包括以下步骤：步骤一，根据使用情况在所述定子铁心沿圆周方向上均匀开有若干所述定子槽；步骤二，再进行所述转子机构的装配，将若干所述转子铁心沿所述定子铁心的圆周方向均匀地围成一圈，所述转子铁心之间留有安装缝隙；所述安装缝隙沿所述转子铁心的径向方向设置；步骤三，将若干所述矩形稀土钕铁硼永磁体安装在所述安装缝隙内的上方；再将与所述矩形稀土钕铁硼永磁体相同数量的所述矩形非稀土铁氧体永磁体安装在所述安装缝隙内的下方，紧贴所述矩形稀土钕铁硼永磁体的底部设置；步骤四，将所述梯形非稀土铁氧体永磁体填充在两所述矩形非稀土铁氧体永磁体之间；步骤五，启动所述转子机构，所述转子机构通过旋转在所述定子绕组中产生变化的磁场，从而感应出变化的电势，随着所述转子机构旋转位置的不同，所述定子绕组磁通方向为由上而下或由下而上，感应出呈周期性变化的电势。
[0016]通过本专利技术的技术方案，可实现以下技术效果：能有效的减少稀土钕铁硼永磁体的用量，提高电机的转矩密度，降低电机成本。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例中低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法的整体示意图；图2为本专利技术实施例中低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法的矩形稀土钕铁硼永磁体结构示意图；图3为本专利技术实施例中低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法的磁通方向为由上而下时结构示意图；
图4为本专利技术实施例中低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法的磁通方向为由下而上时结构示意图；附图标记：1、定子铁心，2、定子绕组，3、转子铁心，4、矩形稀土钕铁硼永磁体，5、矩形非稀土铁氧体永磁体，6、梯形非稀土铁氧体永磁体。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]在本专利技术的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]一种低成本混合磁钢永磁电机及其使用方法，如图1~4所示，包括：定子机构，包括定子铁心1和定子绕组2；转子机构，与所述定子机构配合，形成闭合回路的磁场，包括转子铁心3、矩形稀土钕铁硼永磁体4、矩形非稀土铁氧体永磁体5和梯形非稀土铁氧体永磁体6；所述定子铁心1沿自身圆周方向均匀开有若干定子槽，相邻所述定子槽之间形成定子齿部，相邻所述定子齿的外端相连形成定子轭部；所述定子绕组2设置在所述定子槽内；若干所述转子铁心3呈扇形，沿所述定子铁心1的圆周方向均匀地围成一圈；所述矩形稀土钕铁硼永磁体4夹设在相邻两个所述转子铁心3之间；所述矩形非稀土铁氧体永磁体5沿所述转子铁心3的径向方向，设置在所述矩形稀土钕铁硼永磁体4下；所述梯形非稀土铁氧体永磁体6夹设在两所述矩形非稀土铁氧体永磁体5之间。
[0022]具体的，这里面的定子铁心1的圆周方向，这指定子铁心1的圆周方向本身以及平行于定子铁心1的其他平行面上的方向。
[0023]作为上述实施例的优选，如图1~4所示，同一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本混合磁钢永磁电机，其特征在于，包括：定子机构，包括定子铁心（1）和定子绕组（2）；转子机构，与所述定子机构配合，形成闭合回路的磁场，包括转子铁心（3）、矩形稀土钕铁硼永磁体（4）、矩形非稀土铁氧体永磁体（5）和梯形非稀土铁氧体永磁体（6）；所述定子铁心（1）沿自身圆周方向均匀开有若干定子槽，相邻所述定子槽之间形成定子齿部，相邻所述定子齿的外端相连形成定子轭部；所述定子绕组（2）设置在所述定子槽内；若干所述转子铁心（3）呈扇形，沿所述定子铁心（1）的圆周方向均匀地围成一圈；所述矩形稀土钕铁硼永磁体（4）夹设在相邻两个所述转子铁心（3）之间；所述矩形非稀土铁氧体永磁体（5）沿所述转子铁心（3）的径向方向，设置在所述矩形稀土钕铁硼永磁体（4）下；所述梯形非稀土铁氧体永磁体（6）夹设在两所述矩形非稀土铁氧体永磁体（5）之间。2.根据权利要求1所述的低成本混合磁钢永磁电机，其特征在于，同一相邻所述转子铁心（3）之间的所述矩形稀土钕铁硼永磁体（4）和所述矩形非稀土铁氧体永磁体（5）充磁方向相同，均采用切向充磁，沿所述定子铁心（1）圆周方向相邻的所述矩形稀土钕铁硼永磁体（4）充磁方向相反，沿所述定子铁心（1）圆周方向相邻的所述矩形非稀土铁氧体永磁体（5）充磁方向相反。3.根据权利要求1所述的低成本混合磁钢永磁电机，其特征在于，所述梯形非稀土铁氧体永磁体（6）为径向充磁，相邻所述转子铁心（3）内侧的所述梯形铁氧体永磁体（6）的充磁方向相反。4.根据权利要求1所述的低成本混合磁钢永磁电机，其特征在于，所述定子绕组（2）为集中绕组结构。5.根据权利要求1所述的低成本混合磁钢永磁电机，其特征在于，若干所述矩形非稀土铁氧体永磁体（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，孙延东，黄健，韩建斌，周洋，陈玮，王勤，林建，王梓屺，张海涛，
申请(专利权)人：江苏交科能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：