[实用新型]一种磁场增强型永磁开关磁链电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及永磁开关磁链电机。

背景技术

电机是现代工业系统中的主要驱动部件，性能优异的电机对整个驱动系统至关重要。近年来，随着电力电子技术、永磁材料和微机控制技术的发展，永磁无刷直流电机得到迅速发展，永磁无刷直流电机具有高效、高功率密度的特点，随着高性能永磁材料的问世，大大提高了永磁无刷直流电机的功率密度和性能。

开关磁阻电机因为结构简单、可靠性好等特点，得到越来越广泛的应用。在开关磁阻电机的定子齿中间放置永磁体得到的永磁开关磁链电机，结合了开关磁阻电机和永磁电机的特点，既有开关磁阻电机结构简单可靠性好等特点，同时兼具永磁电机功率密度高等特点。传统永磁开关磁链电机包括转子，定子，三相电枢绕组和机壳，转子由齿槽式铁心叠片构成，固定在机壳内的定子包括依次排列的“U”形铁心和第一永磁体，第一永磁体沿圆周切向充磁，N极、S极交替排列，电枢齿由第一永磁体和紧贴在第一永磁体两侧的“U”形铁心边构成，三相电枢绕组为集中绕组，绕在电枢齿上，机壳必须采用不导磁材料。在永磁开关磁链电机中，转子仅由铁心叠片构成，结构简单可靠；永磁体和电枢绕组都置于定子上，非常易于散热冷却。但是，传统永磁开关磁链电机存在比较严重的径向端部漏磁。漏磁一方面造成永磁体利用率不高，另一方面也导致了电磁干扰与电磁兼容问题，同时还限制了电机机壳必须采用不导磁材料。

发明内容

本实用新型的目的是为克服传统永磁开关磁链电机的端部漏磁问题，提出一种磁场增强型永磁开关磁链电机，以提高电磁干扰和电磁兼容能力，提高永磁体的利用率和电机效率。

本实用新型的磁场增强型永磁开关磁链电机，包括转子，定子，三相电枢绕组和机壳，转子由齿槽式铁心叠片构成，固定在机壳内的定子包括依次排列的“U”形铁心和第一永磁体，第一永磁体沿圆周切向充磁，N极、S极交替排列，电枢齿由第一永磁体和紧贴在第一永磁体两侧的“U”形铁心边构成，三相电枢绕组为集中绕组，绕在电枢齿上，其特征是机壳为导磁材料，在机壳和定子之间置有第二永磁体，第二永磁体沿半径方向充磁，N极、S极交替排列，与“U”形铁心接触的第一永磁体和第二永磁体在接触面上的极性相同。

上述的转子和“U”形铁心可由硅钢片叠制而成。所说的机壳由钢板卷成或者由硅钢片叠制而成。

本实用新型中的第一永磁体为平行充磁的钕铁硼、钐钴或铁氧体。第二永磁体为平行充磁或者径向充磁的钕铁硼、钐钴或铁氧体。

本实用新型中的“U”形铁心的开口可以为全开口或半开口。

本实用新型的磁场增强型永磁开关磁链电机可以是旋转电机，也可以是直线电机。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的磁场增强型永磁开关磁链电机结构简单，采用第二永磁体增强了永磁磁场，可有效增加电枢绕组匝链的永磁磁链的变化量，增大反电势，从而得到更高的功率密度输出。由于机壳采用导磁材料，因此能够完全避免不导磁机壳存在的外沿漏磁，提高电机抗电磁干扰和电磁兼容能力，提高永磁体利用率。

附图说明

图1是一种磁场增强型永磁开关磁链电机的结构示意图，图中箭头方向为永磁体充磁方向；

图2是另一种磁场增强型永磁开关磁链电机的结构示意图，图中箭头方向为永磁体充磁方向。

具体实施方式

图1所示是旋转式磁场增强型永磁开关磁链电机，包括转子1，定子2，三相电枢绕组3和机壳4，转子由齿槽式铁心叠片构成，固定在机壳内的定子包括依次排列的“U”形铁心2.1和第一永磁体2.2，第一永磁体沿圆周切向充磁，N极、S极交替排列，电枢齿由第一永磁体2.2和紧贴在第一永磁体两侧的“U”形铁心边构成，图例中，转子有10个齿，定子有12个电枢齿，三相电枢绕组3为集中绕组，绕在电枢齿上，在机壳和定子之间置有第二永磁体2.3，第二永磁体沿半径方向充磁，N极、S极交替排列，与“U”形铁心接触的第一永磁体和第二永磁体在接触面上的极性相同，机壳4为导磁材料。

图2所示是直线式磁场增强型永磁开关磁链电机，图示实例中，动子2(相当于旋转式电机中的定子2)为12极，在动子长度内定子1(相当于旋转式电机中的转子1)为10极。动子有12个绕有三相电枢绕组的电枢齿，每个电枢齿中间夹一块永磁体，相邻永磁体N极、S极交替排列，共12块永磁体；每个“U”形铁心外沿再放置一块永磁体，共12块。每一“U”形铁心两侧的第一永磁体和外沿的第二永磁体，与该“U”形铁心接触面的极性相同。

图2所示是直线式磁场增强型永磁开关磁链电机，图示实例中，动子2(相当于旋转式电机中的定子2)为12极，在动子长度内定子1(相当于旋转式电机中的转子1)为10极。动子包括依次排列的“U”形铁心2.1和第一永磁体2.2，第一永磁体N极、S极交替排列，电枢齿由第一永磁体2.2和紧贴在第一永磁体两侧的“U”形铁心边构成，三相电枢绕组3为集中绕组，绕在电枢齿上，在机壳4和动子之间置有第二永磁体2.3，第二永磁体N极、S极交替排列，与“U”形铁心接触的第一永磁体和第二永磁体在接触面上的极性相同。