本发明专利技术公开了一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机，该永磁记忆电机包括第一转子（41）、第二转子（42）、设置在第一转子（41）和第二转子（42）之间且轴向双边对称结构的定子（1）、用于将定子（1）、第一转子（41）和第二转子（42）的同轴安装的安装轴，定子位于两转子之间构成轴向双气隙电机；定子（1）为双边对称凸极结构，包括定子铁心（2）、若干永磁体（3）、三相电枢绕组（5）和单相脉冲绕组（6）；定子铁心（2）包括定子轭（2.1）和自定子轭（2.1）分别向第一转子（41）和第二转子（42）中心方向凸出的定子齿（2.2）。本发明专利技术提高电机的功率密度，而同时具备较宽的转速运行范围。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机，该永磁记忆电机包括第一转子（41）、第二转子（42）、设置在第一转子（41）和第二转子（42）之间且轴向双边对称结构的定子（1）、用于将定子（1）、第一转子（41）和第二转子（42）的同轴安装的安装轴，定子位于两转子之间构成轴向双气隙电机；定子（1）为双边对称凸极结构，包括定子铁心（2）、若干永磁体（3）、三相电枢绕组（5）和单相脉冲绕组（6）；定子铁心（2）包括定子轭（2.1）和自定子轭（2.1）分别向第一转子（41）和第二转子（42）中心方向凸出的定子齿（2.2）。本专利技术提高电机的功率密度，而同时具备较宽的转速运行范围。【专利说明】一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机
本专利技术涉及一种可调磁通永磁电机，具体来说，涉及一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机。
技术介绍
在电机领域中，普通永磁同步电机(PMSM)由于普通永磁材料(如钕铁硼)的固有特性，电机内的气隙磁场基本保持恒定，作为电动运行时调速范围十分有限，在诸如电动汽车，航空航天等宽调速直驱场合的应用受到一定限制，故以实现永磁电机的气隙磁场的有效调节为目标的可调磁通永磁电机一直是电机研究领域的热点和难点。永磁记忆电机(以下简称“记忆电机”)是一种新型的磁通可控型永磁电机，它采用低矫顽力铝镍钴永磁体，通过定子绕组或者直流脉冲绕组产生周向磁场，从而改变永磁体磁化强度对气隙磁场进行调节，同时永磁体的磁密水平具有被永磁体记忆的特点。传统的记忆电机由克罗地亚裔德国电机学者奥斯托维奇(Ostovic)教授在2001年提出。这种拓扑结构的记忆电机由写极式电机发展而来，转子由铝镍钴永磁体、非磁性夹层和转子铁心组成三明治结构。这种特殊结构能够随时对永磁体进行在线反复不可逆充去磁，同时减小交轴电枢反应对气隙磁场的影响。然而，这种基本结构的记忆电机的转子结构存在着不足。由于采用了 AlNiCo永磁体，为了获足够的磁通，就必须采用足够厚度的材料。而在上述的切向式结构下，不易实现；同时，转子必须做隔磁处理，而且整个转子由多个部分紧固在轴上，降低了机械可靠性；最后，在需要宽调速的场合，如机床和电动汽车中，采用上述结构的永磁气隙主磁通不高，电机力能指标也不能让人满意。近些年来，一种新型的定子永磁型电机一磁通切换永磁(SwitchedFluxPermanentMagnet,以下简称SFPM)电机由于其卓越的性能受到国内外学者广泛关注。SFPM电机具有高功率密度、效率高、空载磁链双极性、空载感应电动势的正弦度极高等优点，与转子永磁型电机相比，SFPM电机还具有安装简单、散热性良好、转动惯量小、适于高速运行等优点。在永磁同步电机领域，SFPM电机已经逐渐取代传统的内置式和表贴式永磁电机，在航空等领域具有更大的工业价值。然而，传统SFPM电机转子铁心存在着磁滞损耗和涡流损耗，而且气隙磁场由永磁体励磁产生，难以调节，限制了其在电动汽车宽调速驱动场合的应用；其次还存在漏磁问题，永磁体利用率不高，导致电磁兼容问题。法国学者伊曼纽尔.黄(E.Hoang)提出了混合励磁磁通切换永磁(HybridExcitation SwitchedFluxPermanentMagnet,以下简称 HESFPM)电机。其特征为:实现了气隙磁场的可调节性，提高了永磁体利用率和功率密度，齿槽转矩小等优点；该电机励磁磁势和永磁磁势并联，使得其弱磁能力十分突出。但是，这种电机同时存在两个磁势源，两者磁通容易相互耦合、相互影响，增大了电磁特性的复杂性，且存在增大励磁损耗、励磁电流控制系统实现难度大等弱点。另一方面，轴向磁场电机由于其高转矩密度和高效率特别适合有大转矩需求的直驱场合的新能源领域，但是传统轴向电机无槽解雇其磁负荷小，且永磁体均安装在转子上，不易冷却，且容易产生较大的涡流损耗，制约了电机性能的进一步提高。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机，该永磁记忆电机可以提高电机的功率密度和转矩密度，并拓宽转速运行范围，实现空载气隙磁场可调。技术方案:为解决上述技术问题，本专利技术所提出的一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机，该永磁记忆电机包括第一转子、第二转子、设置在第一转子和第二转子之间轴向双边对称结构的定子、用于将定子、第一转子和第二转子的同轴安装的安装轴；定子为双边对称凸极结构，包括定子铁心、若干永磁体、三相电枢绕组和单相脉冲绕组；定子铁心包括定子轭和自定子轭分别向第一转子和第二转子中心方向凸出的定子齿；定子齿由数量相同的永磁齿和电枢齿组成，且永磁齿和电枢齿沿定子铁心交替布置；相邻的永磁齿和电枢齿之间形成定子槽；若干永磁体固定连接在永磁齿的外表面上，且永磁体分别与第一转子和第二转子相对设置；永磁体轴向充磁，且相邻的两个永磁体的充磁方向相反；三相电枢绕组位于定子槽中，且三相电枢绕组匝绕在电枢齿上，脉冲绕组匝绕在定子轭上；第一转子和第二转子采用结构相同的盘式结构，每个转子包括带有通孔的转子轭、设置在转子轭上且突出于转子轭内表面的非导磁隔磁块以及分块转子铁心，分块转子铁心且沿通孔周向均匀分布并固定嵌在转子轭的外表面；分块转子铁心和非导磁隔磁块均匀分布在转子轭的圆盘表面，分块转子铁心的数量队和定子齿的数量Ns满足-.NJNs =1±5，其中，m是永磁记忆电机的相数，η为整数，Ns=2mk，k为正整数。优选的，所述的定子铁心呈双边对称，由Ns个定子齿和定子轭一起拼装成圆柱状，且定子铁心由硅钢片制成。优选的，所述脉冲绕组的脉冲电流方向根据周向脉冲电流磁动势对永磁体产生充磁作用或者去磁作用来决定。优选的，所述的永磁体由铝镍钴永磁材料制成。优选的，所述的转子轭和非导磁隔磁块均由非导磁材料铝、铜，或者钢制成。优选的，所述的分块转子铁心呈扇形状，且由硅钢片构成。有益效果:1.整个电机整体结构简单。由于电机采用了轴向磁场定子永磁型结构，轴向尺寸较短，永磁体、脉冲绕组、电枢绕组均置于定子中，易于散热、冷却。而转子仅充当导磁铁心的作用，相对于传统的永磁同步电机，本专利技术采用转子的圆盘式结构非常稳固，整体加工可以大大降低电机的风阻、油阻，特别适用于高速运行。2.本专利技术的电机采用的电枢绕组和脉冲绕组都采用集中式绕组，且电枢绕组隔齿缠绕，保证了绕组匝链的磁链呈双极性变化，并降低了绕组之间的互感，有效地降低了端部长度，削减电机端部效应，并实现了电机相邻相的电磁热隔离，增强了电机带故障运行能力；脉冲绕组匝绕在定子轭，相对于定子齿绕方式，大大节省了铜导线材料，并可以同时对两侧的永磁体进行高效率在线调磁。3.提高了永磁体的利用率和气隙磁密。与传统的轴向磁场磁通切换永磁电机不同，本专利技术采用表贴式永磁结构，将永磁体贴覆在永磁齿的外表面。这样极大地减少了电机的额外漏磁，提高了永磁体的利用率，并相对减少了永磁体材料的用量。4、励磁损耗小。本专利技术的电机能够随时对永磁体进行在线反复不可逆充去磁，并根据记录的充去磁参数随时调用以满足运行目标，实现气隙磁场的在线调磁，同时脉冲绕组只在非常短的时间内施加充、去磁电流。因此，相对于混合励磁磁通切换电机，周向磁场磁通切换永磁记忆电机在保证较强的转矩能力的同时，具有很小的励磁损本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机，其特征在于：该永磁记忆电机包括第一转子（41）、第二转子（42）、设置在第一转子（41）和第二转子（42）之间轴向双边对称结构的定子（1）、用于将定子（1）、第一转子（41）和第二转子（42）的同轴安装的安装轴；定子（1）为双边对称凸极结构，包括定子铁心（2）、若干永磁体（3）、三相电枢绕组（5）和单相脉冲绕组（6）；定子铁心（2）包括定子轭（2.1）和自定子轭（2.1）分别向第一转子（41）和第二转子（42）中心方向凸出的定子齿（2.2）；定子齿（2.2）由数量相同的永磁齿（2.2.1）和电枢齿（2.2.2）组成，且永磁齿（2.2.1）和电枢齿（2.2.2）沿定子铁心（2）交替布置；相邻的永磁齿（2.2.1）和电枢齿（2.2.2）之间形成定子槽（2.3）；若干永磁体（3）固定连接在永磁齿（2.2.1）的外表面上，且永磁体（3）分别与第一转子（41）和第二转子(42)相对设置；永磁体（3）轴向充磁，且相邻的两个永磁体（3）的充磁方向相反；三相电枢绕组（5）位于定子槽（2.3）中，且三相电枢绕组（5）匝绕在电枢齿（2.2.2）上，脉冲绕组（6）匝绕在定子轭（2.1）上；第一转子（41）和第二转子（42）采用结构相同的盘式结构，每个转子包括带有通孔的转子轭（8）、设置在转子轭（8）上且突出于转子轭（8）内表面的非导磁隔磁块（9）以及分块转子铁心（7），分块转子铁心（7）且沿通孔周向均匀分布并固定嵌在转子轭（8）的外表面；分块转子铁心（7）和非导磁隔磁块（9）均匀分布在转子轭（10）的圆盘表面，分块转子铁心（7）的数量Nr和定子齿（2.2）的数量Ns满足：其中，m是永磁记忆电机的相数，n为整数，Ns=2mk，k为正整数。FDA0000384329100000011.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林鹤云，阳辉，董剑宁，壮而行，房淑华，黄允凯，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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