[发明专利]一种交流电机

说明书

本发明涉及交流电机，如电动机及发电机。

一篇题为“低速时具有高效率的新型永磁激磁同步电机”(德国Braunschweig技术大学的Weh.H；Hoffmann H及Landreth．J在1988年比萨“国际电机学会议”上发表)的论文描述了一种横向磁通布置，它比传统的径向磁通构型能提供高得多的特殊转矩值。所公开的横向磁通电机被永久磁铁激磁，后者以交替顺序安装在转子的导磁铁单元上。磁铁及导磁单元以圆周阵列围绕转子的外围布置，该圆周阵列被布置成可在各对轴向隔开的并安装在定子上的绕组之间转动。为了减少杂散磁通的影响，在极区上除磁路有效部分外必须由非磁性材料作成。

该横向磁通构型结合了具有极数2P(即波数P)的永久磁铁系统和一个铁磁路，后者提供磁阻的专门分布并也具有波数P。所产生的磁通为磁动势(mmf)及磁阻的乘积，它具有主要的零波数分量，后者用作能量传送的工作磁通。

所发表的横向磁通布置具有两个主要缺点。首先，具有波数为零的磁通分量是脉动的，由此产生的转矩也是脉动的。如果需要纯恒定转矩时则要求在转子轴上至少组合两个电机单元，这是大多数应用中的情况。其次，电机的永久磁铁及可变磁阻单元的结构有困难，因为磁通经过的路径是固有三维的。

在一种已知为“微调磁阻电机”的交流电机的公知类型中，由多相ac绕组提供励磁。转子及定子具有高波数磁阻分布，其波数的差等于绕组的波数。

US-A-5，386，161及US-A-5，532，531分别公开了三相永磁步进电动机或无刷电动机，其中永久磁铁为转子的一部分。在US-A-5，532，531中公开的无刷电动机具有以均匀间距布置及交替磁化的电磁极化圆周阵列。转子上的永磁铁也被交替磁化及以不同于定子极间隔的间距均匀地分开。

DE-A-19643791描述及图解了一个二相伺服电动机，它基于以相对高输出转矩工作的电子换流同步电动机，并包括可在圆柱形定子中旋转的转子及在它们之间具有环形气隙，转子具有伸向定子的齿阵列，及每电动机相至少一对带有工作绕组的主极，主极对还带有永磁励磁极对，后者被安装在各主极朝着转子的面上及具有与转子齿间距相对应的极对间距，励磁极对与主极相同地从一个电动机相到另一相偏移： τ p H = m × τ 2 + t 1 2 n and t p H = m × t 2 + t 2 + n 2 n ]]>式中：τ_pH是主极间距τ₂=齿间距τ_p=励磁极对间距n=相数m=整数

EP-A-0373967公开了一种交流电机，它包括两个铁磁材料体，后者形成在空气隙的对立边界上，其中一个件可相对另一个件移动，一个件具有电枢绕组布置及安装其上的磁铁，磁铁边靠边地布置成一行，该行沿着空气隙的相应边界，以形成一定数目交替为N及S极的磁极，另一个件包括主体部分及多个隔开的凸出部分，后者在横切空气隙的方向上伸向一个件，其中每个磁铁插在形成在一个件表面中的相应槽中，该表面形成相应边界及延伸在横切边界的方向上，因此每个磁铁面向空气隙的表面与形成边界的表面齐平。

本发明的一个目的是提供新型结构的交流电机，它们能避免以上所述的横向磁通布置的主要缺点。

本发明的一个次要目的是避免需要电子换向。

本发明的另一次要目的是提供能输出高比转矩值的交流电机。