[发明专利]新型双鼠笼结构的气隙磁场电磁调制式永磁电机

摘要

新型双鼠笼结构的气隙磁场电磁调制式永磁电机，是一种高转速气隙旋转磁场通过磁场电磁调制而直接实现低转速大力矩输出的新型直接驱动电机，可应用于风力发电、电动汽车、船舰驱动等需要直接驱动的传动领域。其特征是：电机由极数为2ps的定子、电磁调制式空心双鼠笼转子、极数为2pr的永磁转子组成，三者之间呈径向同心式结构且存在两个气隙，分别对应两种同步转速不同的气隙旋转磁场；运行时，定子铁芯4中的定子绕组3流过三相对称交变电流，产生极数为2ps的少极数高速气隙旋转磁场，经空心双鼠笼转子的导磁鼠笼13、导电鼠笼联合电磁调制后，成为极数为2pr的多极数低速高次谐波旋转磁场，从而以低转速大力矩驱动永磁转子。

主权项

新型双鼠笼结构的气隙磁场电磁调制式永磁电机，其特征是：一、新型双鼠笼结构的气隙磁场电磁调制式永磁电机由极数为2ps的少极数的定子、电磁调制式空心双鼠笼转子、极数为2pr的多极数的永磁转子组成，三者之间呈径向同心式结构，且在轴向两端由前端盖(7)、后端盖(1)、定子机壳(2)支撑固定，电磁调制式空心双鼠笼转子两边存在两个气隙，两气隙分别对应两种同步转速不同的气隙旋转磁场；二、新型双鼠笼结构的气隙磁场电磁调制式永磁电机的定子与电磁调制式空心双鼠笼转子间的气隙旋转磁场是极数为2ps、同步转速为ns的高速旋转磁场，由嵌装于定子铁芯(4)ZS个槽中的、相数m为3相、极数为2ps的定子绕组(3)中流过的交变频率为fs的三相对称交流电流产生，并满足以下关系约束： n s = 60 × f s p s ; 三、新型双鼠笼结构的气隙磁场电磁调制式永磁电机的永磁转子与电磁调制式空心双鼠笼转子间的气隙旋转磁场是极数为2pr、同步转速为nr的低速高次谐波旋转磁场，由安装于转子铁芯(10)表面的、极数为2pr的转子永磁体(9)产生，其中极数2pr相对于极数2ps为多极，且极对数pr为正奇数；四、新型双鼠笼结构的气隙磁场电磁调制式永磁电机的电磁调制式空心双鼠笼转子中穿过的磁场是由定子绕组(3)产生的少极数高速旋转磁场与转子永磁体(9)产生的多极数低速旋转磁场而合成，该合成磁场通过空心双鼠笼转子的具有Zg个导磁栅齿的导磁鼠笼(13)、具有Zg个导电铜条(5)和两端的短路端环(6)构成的导电鼠笼联合调制；定子旋转磁场同步速度ns、空心双鼠笼转子转速ng和永磁转子转速nr之间满足以下关系约束：Zg＝pr+ps； s = n s - n g n s × 100 % ; n r n s = | p r - s × Z g | p r ; 当空心双鼠笼转子固定不动时为最大传动比，即ng＝0，s＝1时，有： n r n s = | p r - Z g | p r = | p s p r | .