[发明专利]不对称型变磁通记忆电机

说明书

本发明提供了一种不对称型变磁通记忆电机，包括定子铁心、定子绕组、转子铁心、低矫顽力可变磁通永磁体；所述定子绕组安装在所述定子铁心上，所述低矫顽力可变磁通永磁体安装在所述转子铁心上，所述不对称型变磁通记忆电机所具有的转子的一对或多对磁极上设置有低矫顽力可变磁通永磁体，低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合；本发明所述的不对称型变磁通记忆电机，由于低矫顽力可变磁通永磁体的中心线与转子磁极中心轴线不重合，且在电机转子正向旋转情况下交轴电枢反应磁场将正向流过低矫顽力可变磁通永磁体，故所述不对称型变磁通记忆电机可以在正向旋转情况下避免交轴电枢电流造成的意外退磁问题。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机设备领域，具体地，涉及一种变磁通记忆电机，尤其是涉及一种不对称永磁体变磁通记忆电机。

背景技术

相比传统电机，永磁同步电机凭借功率密度高、效率高、功率因数高、设计自由度高等优势已受到越来越多的关注，其在高性能驱动场合正成为主流方案。但是，电动汽车驱动、风力发电、高端机床主轴电机等应用场合对驱动电机的转速范围和恒功率区范围有较高要求，希望电机在宽广的转速区间内均保持良好运行性能。

对于永磁同步电机，由于采用的高矫顽力恒定磁通永磁体的剩磁相对稳定，其空载气隙磁场基本恒定，调磁难度大。虽然随着电机控制技术的发展，可以通过加载负向直轴电枢电流实现永磁同步电机的弱磁控制，但持续施加的弱磁电流牺牲电机效率与功率因数，削弱了永磁同步电机在宽转速应用场合中的优势。

针对这个问题，变磁通记忆电机的概念被提出。相比普通永磁同步电机，变磁通记忆电机的基本结构大致相同，关键不同点在于其采用了特殊的低矫顽力可变磁通永磁体，该可变磁通永磁体的剩磁可以通过加载直轴电枢电流在线调节，且在电流撤除后永磁体可以记忆相应的磁化状态，即利用直轴电枢电流完成主动调磁功能。这样，通过加载正向直轴电枢电流可以增强低矫顽力可变磁通永磁体的磁化强度，增大空载气隙磁密，使电机满足低速大转矩输出需求；通过加载负向直轴电枢电流可以削弱低矫顽力可变磁通永磁体的磁化强度，减小空载气隙磁密，使电机满足高速弱磁需求。

但是，由于变磁通记忆电机在正常运行输出电磁转矩时需要加载交轴电枢电流，故希望变磁通记忆电机中的低矫顽力可变磁通永磁体的磁化状态不被交轴电枢电流影响。否则，在电机加载交轴电枢电流而正常输出转矩时，若交轴电枢反应磁场会造成低矫顽力可变磁通永磁体的磁化强度降低，即发生意外退磁，会显著降低电机的转矩输出能力，严重牺牲变磁通记忆电机的综合性能。

在传统永磁同步电机和变磁通记忆电机中，普通永磁体或者低矫顽力可变磁通永磁体放置于转子上，且它们基于转子磁极中心轴线(即转子直轴)对称分布。此时，交轴电枢反应磁场不可避免地从永磁体的一个切向边端流入转子、并从另一个切向边端流出转子，造成某一个切向边端的永磁体的意外退磁风险。

另一方面，值得注意的是，在电动汽车驱动、工业拖动等许多电机运行场合，电机的主要旋转方向唯一、或电机并不需要在两个旋转方向下都保持相同运行性能。

专利文献CN109660042B公开了一种串联型混合永磁变磁通电机，包括定子、绕于该定子上的电枢绕组及转子铁芯，所述转子铁芯的每个极下设有三个不直接接触、分开放置的永磁体，其中第二永磁体呈“一”形放置于外侧，两个第一永磁体呈“V”形放置于内侧，所述第二永磁体为高矫顽力永磁体或低矫顽力永磁体，所述第一永磁体为高矫顽力永磁体或低矫顽力永磁体。该方案能提高低矫顽力永磁体的工作点和磁化程度，提高转矩输出能力，降低电机的充磁电流，但仍然没有解决意外退磁的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种不对称型变磁通记忆电机。

根据本发明提供的一种不对称型变磁通记忆电机，包括定子铁心、定子绕组、转子铁心、低矫顽力可变磁通永磁体；