【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机，具体为一种可变磁通永磁记忆电机。
技术介绍
1、无轴承电机是一种能够在其轴上产生转矩矩和悬浮力的电机，它们既是电机又是主动磁悬浮轴承，但没有主动磁悬浮轴承硬件—提供磁悬浮的所有好处，同时降低了与主动磁悬浮轴承相关的系统成本和复杂性。在过去的二十年里，研究者对这项技术的兴趣迅速增长，并导致了几乎所有类型电动机的无轴承版本的发展，双凸极电机因其坚固的结构、适用于恶劣环境、低成本组件和极高的可靠性而被称为行业的“主力军”，它们在高速设计中也越来越受欢迎，双凸极电机的无轴承版本的设计只受到非常有限的研究关注。
2、公开号为cn115811193a的中国专利技术专利公开了一种可变磁通永磁记忆电机，其
技术介绍
中提出的问题为；混合永磁型记忆电机可分为并联磁路型和串联磁路型，并联磁路型记忆电机调磁范围宽，但负载运行时电枢反应易造成低矫顽力永磁体意外退磁；串联磁路型记忆电机转矩密度高、低矫顽力永磁体工作点稳定，但调磁范围受限。传统永磁同步电机为更多利用磁阻转矩多设计为正凸极性，但永磁磁场和电枢磁场间存在较为严重的交叉耦合现象，其通过相邻u型磁障内设置的第一永磁体、第二永磁体构成串联磁路，第三永磁体和第四永磁体构成串联磁路，每个u型磁障内不同矫顽力的永磁体v型设计形成聚磁效应，均有助于提高低矫顽力永磁体工作点稳定性，增强稳磁效果，但是其存在以下问题；
3、其通过第一永磁体等虽可提高低矫顽力永磁体工作点稳定性，但是其不能解决现场充去磁绕组与转矩悬浮绕组之间存在空间冲突的关键问题，从而降低绕组利用率、转矩/功
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可变磁通永磁记忆电机，为了该记忆电机的转矩悬浮性能和调速性能，通过将集成电流控制结合到记忆电机中，可以解决现场充去磁绕组与转矩悬浮绕组之间存在空间冲突的关键问题，从而可以显著提高绕组利用率、转矩/功率密度和现场调节能力。
2、为实现以上目的，一种可变磁通永磁记忆电机，包括凸极结构定子、凸极结构转子和转轴，所述凸极结构定子包括定子轭、转矩悬浮磁极、高矫顽力磁极和充去磁磁极，所述转矩悬浮磁极的槽中嵌入转矩悬浮绕组，所述高矫顽力磁极包括高矫顽力齿极和高矫顽力永磁体，所述凸极结构转子包括转子齿和转子轭，所述充去磁磁极包括低矫顽力永磁体和充去磁齿极。
3、进一步，所述凸极结构定子周向均匀分布12组u型转矩悬浮磁极铁芯和6组交替充磁的充去磁磁极，且周向均匀分布6组高矫顽力磁极沿切向方向依次连接而成，所述凸极结构转子周向均匀分布8组转子齿。
4、进一步，所述转矩悬浮绕组由1套六相绕组构成，每相绕组由空间相互垂直的两个线圈串联而成,其中a相绕组的a1线圈与a2线圈串联，b相绕组的b1线圈与b2线圈串联，c相绕组的c1线圈与c2线圈串联，d相绕组的d1线圈与d2线圈串联，e相绕组的e1线圈与e2线圈串联，f相绕组的f1线圈与f2线圈串联，转矩悬浮绕组各相绕组轴线依次互差60°。
5、进一步，所述转矩悬浮绕组中的六相绕组电流为控制转矩的转矩电流分量、控制转子悬浮的悬浮电流分量之和，当绕组中流过合适的六相电流时，可同时产生使转子旋转和悬浮的电磁转矩及悬浮力。
6、进一步，所述高矫顽力磁极和充去磁磁极均为6个，且周向分布在凸极结构定子，每两个高矫顽力磁极之间分别相差2个转矩悬浮磁极和1个充去磁磁极，每两个转矩悬浮磁极之间分别间隔相差1个高矫顽力磁极和1个充去磁磁极，每两个充去磁磁极之间分别相差2个转矩悬浮磁极和1个高矫顽力磁极，充去磁磁极和转矩悬浮磁极的面积一样，高矫顽力磁极的面积是充去磁磁极和转矩悬浮磁极面积的一半。
7、进一步，所述高矫顽力永磁体拆分成3块，且分别按照sns极性分布，采用轴向充磁，方向相对，所述低矫顽力永磁体均采用径向充磁，且方向一致向上，凸极结构转子在电机通电后，带动转轴旋转，用于根据所述转矩悬浮绕组通入的转矩电流分量和悬浮电流分量大小，调整转速和悬浮力。
8、进一步，本专利技术的主磁通主要存在于5条磁力线闭合回路中，分别为；
9、经定子轭、转矩悬浮磁极、转子齿、转子轭、高矫顽力磁极和定子轭形成第1条闭环磁力线回路；
10、经定子轭、转矩悬浮磁极、转子齿、转子轭、充去磁磁极和定子轭形成第2条闭环磁力线回路；
11、经定子轭、高矫顽力磁极、转子齿、转子轭、高矫顽力磁极和定子轭形成第3条闭环磁力线回路；
12、经定子轭、高矫顽力磁极、转子齿、转子轭、充去磁磁极和定子轭形成第4条闭环磁力线回路；
13、经定子轭、充去磁磁极、转子齿、转子轭、充去磁磁极和定子轭形成第5条闭环磁力线回路。
14、进一步，本专利技术存在部分漏磁磁路回路，其中围绕低矫顽力永磁体和充去磁齿极周围的圆形区域形成闭合漏磁磁路回路，转矩悬浮磁极和转矩悬浮绕组周边形成另一条闭合漏磁磁路回路。
15、进一步，所述高矫顽力磁极和低矫顽力永磁体，两种永磁体的磁通量在磁通增强状态下集中到气隙中以产生电磁转矩，而在磁通减弱的状态下彼此短路，以此依据建立本专利技术的记忆电机的分析模型。
16、本专利技术提供了一种可变磁通永磁记忆电机。与现有技术相比具备以下有益效果：
17、1、本专利技术采用高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体分开设置，可以使得磁通灵活调节，且定子槽只安装一套绕组，绕组中含有转矩和悬浮力，又能达到转矩绕组和悬浮绕组的有效集成，控制转子旋转和悬浮，避免且两套绕组交叉、叠压的风险。
18、2、本专利技术通过不施加转矩悬浮绕组中的悬浮电流分量，其也具备双凸极永磁记忆电机的设计理念和功能特点，气隙磁通密度在磁通增强的充磁状态下较高，而在磁通减弱的去磁状态下变低，表明可以根据磁通调节有效转速。
19、3、本专利技术通过使每个定子齿上仅含有一个绕组，减少了铜的使用量，降低了铜损耗。
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1.一种可变磁通永磁记忆电机，包括凸极结构定子、凸极结构转子和转轴，其特征在于，所述凸极结构定子包括定子轭、转矩悬浮磁极、高矫顽力磁极和充去磁磁极，所述转矩悬浮磁极的槽中嵌入转矩悬浮绕组，所述高矫顽力磁极包括高矫顽力齿极和高矫顽力永磁体，所述凸极结构转子包括转子齿和转子轭，所述充去磁磁极包括低矫顽力永磁体和充去磁齿极。
2.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，所述凸极结构定子周向均匀分布12组U型转矩悬浮磁极铁芯和6组交替充磁的充去磁磁极，且周向均匀分布6组高矫顽力磁极沿切向方向依次连接而成，所述凸极结构转子周向均匀分布8组转子齿。
3.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，所述转矩悬浮绕组由1套六相绕组构成，每相绕组由空间相互垂直的两个线圈串联而成,其中A相绕组的A1线圈与A2线圈串联，B相绕组的B1线圈与B2线圈串联，C相绕组的C1线圈与C2线圈串联，D相绕组的D1线圈与D2线圈串联，E相绕组的E1线圈与E2线圈串联，F相绕组的F1线圈与F2线圈串联，转矩悬浮绕组各相绕组轴线依次互差60°。
4.根
5.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，所述高矫顽力磁极和充去磁磁极均为6个，且周向分布在凸极结构定子，每两个高矫顽力磁极之间分别相差2个转矩悬浮磁极和1个充去磁磁极，每两个转矩悬浮磁极之间分别间隔相差1个高矫顽力磁极和1个充去磁磁极，每两个充去磁磁极之间分别相差2个转矩悬浮磁极和1个高矫顽力磁极，充去磁磁极和转矩悬浮磁极的面积一样，高矫顽力磁极的面积是充去磁磁极和转矩悬浮磁极面积的一半。
6.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，所述高矫顽力永磁体拆分成3块，且分别按照SNS极性分布，采用轴向充磁，方向相对，所述低矫顽力永磁体均采用径向充磁，且方向一致向上，凸极结构转子在电机通电后，带动转轴旋转，用于根据所述转矩悬浮绕组通入的转矩电流分量和悬浮电流分量大小，调整转速和悬浮力。
7.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，本专利技术的主磁通主要存在于5条磁力线闭合回路中，分别为；
8.根据权利要求7所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，本专利技术存在部分漏磁磁路回路，其中围绕低矫顽力永磁体和充去磁齿极周围的圆形区域形成闭合漏磁磁路回路，转矩悬浮磁极和转矩悬浮绕组周边形成另一条闭合漏磁磁路回路。
9.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，所述高矫顽力磁极和低矫顽力永磁体，两种永磁体的磁通量在磁通增强状态下集中到气隙中以产生电磁转矩，而在磁通减弱的状态下彼此短路，以此依据建立本专利技术的记忆电机的分析模型。
...【技术特征摘要】
1.一种可变磁通永磁记忆电机，包括凸极结构定子、凸极结构转子和转轴，其特征在于，所述凸极结构定子包括定子轭、转矩悬浮磁极、高矫顽力磁极和充去磁磁极，所述转矩悬浮磁极的槽中嵌入转矩悬浮绕组，所述高矫顽力磁极包括高矫顽力齿极和高矫顽力永磁体，所述凸极结构转子包括转子齿和转子轭，所述充去磁磁极包括低矫顽力永磁体和充去磁齿极。
2.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，所述凸极结构定子周向均匀分布12组u型转矩悬浮磁极铁芯和6组交替充磁的充去磁磁极，且周向均匀分布6组高矫顽力磁极沿切向方向依次连接而成，所述凸极结构转子周向均匀分布8组转子齿。
3.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，所述转矩悬浮绕组由1套六相绕组构成，每相绕组由空间相互垂直的两个线圈串联而成,其中a相绕组的a1线圈与a2线圈串联，b相绕组的b1线圈与b2线圈串联，c相绕组的c1线圈与c2线圈串联，d相绕组的d1线圈与d2线圈串联，e相绕组的e1线圈与e2线圈串联，f相绕组的f1线圈与f2线圈串联，转矩悬浮绕组各相绕组轴线依次互差60°。
4.根据权利要求3所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在于，所述转矩悬浮绕组中的六相绕组电流为控制转矩的转矩电流分量、控制转子悬浮的悬浮电流分量之和，当绕组中流过合适的六相电流时，可同时产生使转子旋转和悬浮的电磁转矩及悬浮力。
5.根据权利要求1所述的一种可变磁通永磁记忆电机，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨益飞，王仁忠，李在娟，吕玲，黄婷，
申请(专利权)人：苏州市职业大学，
类型：发明
国别省市：
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