混合励磁短磁路变磁阻电机制造技术

本实用新型专利技术公开一种混合励磁短磁路变磁阻电机1及其定、转转子结构，其中该混合励磁短磁路变磁阻电机的机座部分2内圆面t具有以预定间隔角度向内突出的模块2-1；定子部分包括多个的H型定子段3及安装在各个H型定子段p1处的第一永磁体4(1)，各个定子段永磁体极性相反；励磁绕组线圈嵌入于于各个H型定子段3的两个定子槽中；其转子部分包括转子体5、安装在转字体上的多个环形体转子段8和/或第二永磁体4(2)，该第二永磁体安装于环形体转子段的s3面，环形体转子段侧面开口凹槽8-1、8-2。本实用新型专利技术可增大变磁阻电机旋转力，提高能量密度，减小扭矩波动以及振动与噪声水平，性能稳定，在同等输出扭矩要求下，其尺寸更小。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电机，尤其涉及一种混合励磁短磁路变磁阻电机，属于电驱动领域。
技术介绍
变磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点， 是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它由于结构简单坚固、调速范围宽、性能优异、以及高效率和高可靠性而受到广泛的关注。普遍变磁阻电机包括一个安装在机座内的定子和一个相对于定子旋转的转子，定子和转子上具有按照一定间隔距的突出磁极，定子和转子的磁极数以一定的规律相对放置。当转子试图旋转到使磁路磁阻最小化的位置或定子绕组电感最大化的位置时，产生磁阻性转矩，转子上午绕组也无永磁体，定子磁极上固定有励磁绕组，为了曾大输出扭矩，就需要有更大的励磁电流，更多的绕组线匝，这限制了电机能量密度的提高；另外，普遍变磁阻电机由于其双凸极的磁极结构导致过大振动与噪声水平，这限制了普遍变磁阻电机的推广及应用。而为提高开关变磁阻电机的体积能量比，中国专利技术专利混合励磁分块式定、转子开关磁阻电机(专利申请号200910263110. 6)和混合励磁分块定、转子开关磁阻电机(专利申请号201010102M6.X)都采用混合励磁的方式，以获得更大的能量密度比，解决了普遍变磁阻电机能量密度低的问题；然而，其中在专利号为20091(^63110. 6中提供的方案导致励磁绕组铜利用率低，而在专利号为201010102546. X中提供的方案是把绕组绕制于分块定子段轭上，这不便于安装，而且处于定子段外的励磁绕组部分周围处于空气中，散热困难，两种专利都采用扇形转子段，未能改善振动与噪声水平；此外两种方案中，永磁体处于定子段的槽口，散热困难，从而导致降低永磁体的使用寿命。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种混合励磁短磁路变磁阻电机及其定、转子结构，以提高旋转力及能量密度、减小扭矩波动及振动和噪声水平、方便安装和降低制造成本。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案一种混合励磁短磁路变磁阻电机，包括机座、定子部分、转子部分和励磁绕组，其中所述定子部分包括多个H型定子段及放置在各个H型定子段pi处的第一永磁体，各个第一永磁体极性相反，H型定子段的p2处两侧为极靴；励磁绕组嵌入于各个H型定子段的两个槽中；机座的内圆面t上具有以一定间隔Theta角度分布的机座模块(2-1);两模块之间形成一个机座槽(2-2 )，定子部分安装于机座模块(2-1)形成的机座槽(2-2 )中固定。转子部分包括转子体、安装在转字体上的多个环形转子段和/或第二永磁体，该第二永磁体安装于环形转子段S3底面，环形体转子段的两侧si和s2开有凹槽；当空载时，定子部分的第一永磁体和/或转子部分的第二永磁体产生的磁场分别通过H型定子段中间轭部和/或环形转子段形成回路，不产生工作力；当负载时，励磁绕组通电，产生电磁通，与第一永磁体产生的磁通并联通过环形转子形成回路，进而产生磁阻性扭矩。其中，H型定子段中间轭部(3-3)缠绕有励磁绕组。其中，各个H型定子段外侧的槽口(pi)处安装固定有永磁体或者隔磁块。其中，各个H型定子段靠近气息的槽口(p2)处安装固定有由抗磁性材料制成的阻磁块。其中，定子段及环形转子段均可由软磁材料冲片叠压而成。其中，转子体和机座可采用抗磁性材料制成。一种混合励磁短磁路变磁阻电机的转子结构，其包括转子体(5);安装在该转子体上的多个环形转子段(8)和/或第二永磁体4 (2)，该第二永磁体安装于环形转子段的s3面，在环形转子段的sl、s2面开有凹槽(8-1、8-2)，环形转子段通过此凹槽固定于转子体(5)上形成转子部分，并有效的降低扭矩波动。 其中，环形转子段可由软磁材料制作的薄片叠压而成。其中，转子体可采用抗磁性材料制成。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果本技术混合励磁短磁路变磁阻电机，其定子部分包括多个H型定子段及放置在各个H型定子段pi处的永磁体4，各个永磁体极性相反，H型定子段的p2处安装有隔磁块，励磁绕组嵌入于各个H型定子段的两个槽中；其转子部分包括转子体、安装在转字体上的多个环形转子段和/或安装于环形转子段s3底面上的第二永磁体4 (2)，环形转子段的两侧si、s2面开有凹槽，固定环形转子段于转子体上，同时降低扭矩波动；当空载时，定子部分的永磁体产生的磁通经过H型定子段中间轭部(3-3)形成闭合回路，或转子部分的第二永磁体4 (2)产生的磁场通过环形转子段形成回路，不产生工作力；当负载时，励磁绕组通电，产生电磁通，与永磁体4产生的磁通并联通过环形转子段形成回路；当转子上有永磁体时，磁通通过转子段，破坏转子段上固有的第二永磁体的闭合回路，一部分与环形转子段上的第二永磁体产生的磁通形成闭合回路，同时产生旋转力，增大旋转力的同时也有利于减小径向力和旋转力的波动，且转子上的第二永磁体结构使得转子磁路磁阻具有柔性变化的特征，与传统转子相比，其有利于减少扭矩波动和振动与噪声水平，另外，第一永磁体在 H型定子段pi处，容易安装，易于散热，且磁路铁损低，实际中，只有H型定子段中间轭部 (3-3)存在有由于磁通方向变化而带来的铁损，同时各相励磁线圈固定于各个H型定子段中间轭部(3-3)上，两边分别嵌入于H型定子段的两个槽中，槽满率高，线圈易于散热，漏磁减少，因此拥有更大的能量密度，更小的振动噪声，而且与现有技术的电机相比，在同等输出扭矩要求下，本技术拥有更高的能量密度，更小的体积，性能更加稳定，且安装简单， 制造成本低。附图说明图1是本技术第一具体实施例的8/6变磁阻电机结构示意图；图2A是根据本技术第一具体实施例变磁阻电机的H型定子段结构示意图；图2B是根据本技术第一具体实施例变磁阻电机的环形体转子段结构示意图；图3是根据本技术第一具体实施例的8/6变磁阻电机机座内部结构示意图；图4是本技术第二具体实施例的转子磁通调制型8/6变磁阻电机结构示意图；具体实施方式本技术核心在于对磁路进行规划，提出一种H型定子结构，以延长永磁体的使用寿命及减少铁损，从而提高能量密度；与普遍电机技术特点相同，本技术的混合励磁短磁路变磁阻电机(1)也包括有机座(2)、定子部分、转子部分和励磁绕组，但关键地，本专利技术中定子部分包括多个H型定子段(3)及放置在各个定子段pi处的永磁体(4)，各个定子段上的永磁体极性相反，各相励磁绕组(A1-A2、B1-B2、C1-C2、D1-D2)嵌入于各个定子段 (3)的定子槽中。转子部分包括转子体(5)、转子段组件⑶和/或第二永磁体4⑵，转子段组件为一个两侧面sl、s2开有凹槽的环形体，第二永磁体放置于环形体转子段组件(8)底面S3。机座2的内圆面t具有以一定间隔角度Theta的模块(2-1)，各个模块之间形成了一个槽(2-2).这样，H型定子段组件安装固定于机座的槽中，H型定子段组件的pi处及永磁体紧贴机座的内圆面t，而H型定子段组件的p2处的极靴与转子段组件之间的间隙相位气隙； 由于第一永磁体4(1)靠近机座(2)内圆t，散热好；并且当空载时，定子部分的第一永磁体和/或转子部分的第二永磁体产生的磁场分别通过定子段轭部(3-3)和/或转子段形成回路，不产生工作力；而当负载时，励磁绕组通电，产生电磁通，与第一永磁体产生的磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．???一种混合励磁短磁路变磁阻电机，包括有机座、定子部分、转子部分和励磁绕组，其特征在于，所述定子部分包括多个Ｈ型定子段及安装于各个Ｈ型定子段ｐ１处的永磁体，定子部分安装于机座模块（２－１）形成的机座槽（２－２）中固定，各个定子段永磁体极性相反；励磁绕组嵌入于Ｈ型定子段的两个槽中；转子部分包括转子体以及安装在转字体上的多个环形转子段和／或第二永磁体，环形转子段由软磁材料冲片叠压而成，第二永磁体安装在环形转子段ｓ３面；当空载时，定子部分的第一永磁体和／或转子部分的第二永磁体产生的磁场分别通过Ｈ型定子段中间轭部（３－３）和／或环形转子段（８）形成回路，不产生工作力；当负载时，励磁绕组通电，产生电磁通，电磁通与第一永磁体产生的磁通并联通过环形转子段形成回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周智庆，何嘉颖，
申请(专利权)人：周智庆，
类型：实用新型
国别省市：81