[发明专利]一种双定子轴向磁场磁通切换型混合永磁记忆电机

摘要

本发明公开了一种双定子轴向磁场磁通切换型混合永磁记忆电机，包括两个凸极结构的定子和一个凸极结构的转子，两个定子的结构相同，分别记为第一定子和第二定子，两个定子位置相对设置，转子同轴设置在两个定子之间；传统电机的凸极结构，使得电机的齿槽转矩较大；本发明通过在凸极结构转子上设置凹槽或者采用沿径向分段转子齿的结构可以有效改善电机的转矩性能。本发明采用混合永磁的励磁方式，使得该电机既保留了传统永磁电机较高的功率密度的特点，同时又有记忆电机宽转速运行范围、高效率的特点；通过在转子齿上设置凹槽或者分段转子齿可以有效改善凸极结构磁通切换电机的转矩性能。

主权项

一种双定子轴向磁场磁通切换型混合永磁记忆电机，其特征在于：包括两个凸极结构的定子和一个凸极结构的转子(3)，两个定子的结构相同，分别记为第一定子(1)和第二定子(2)，两个定子位置相对设置，转子(3)同轴设置在两个定子之间；所述定子包括6n个U型导磁铁心(6)，6n个U型导磁铁心(6)均匀布置形成圆环形，U型导磁铁心(6)的开口朝向转子(3)，相邻两个U型导磁铁心(6)之间存在间隙；将间隙沿轴向分为三段区间，靠近定子轭的两段区间放置两个永磁体，两个永磁体分别为高矫顽力永磁体(4)和低矫顽力永磁体(5)，其中高矫顽力永磁体(4)位于靠近转子的一侧，低矫顽力永磁体(5)位于靠近定子轭的一侧，将靠近转子的一段区间称为直流磁化线圈槽(8)；相邻两个U型导磁铁心(6)相邻的两个侧边及中间的两个永磁体构成一个定子齿，每个U型导磁铁心(6)的凹槽构成一个定子槽(7)；穿过一个U型导磁铁心(6)两侧的两个直流磁化线圈槽(8)，环绕每一个U型导磁铁心(6)缠绕一组直流磁化线圈(10)，6n组直流磁化线圈(10)串联或并联形成直流磁化绕组，同一直流磁化线圈槽(8)内的直流磁化线圈(10)边中的电流流向相同，相邻两个直流磁化线圈槽(8)内的直流磁化线圈(10)边中的电流流向相反；穿过相邻两个定子槽(7)，环绕每个定子齿缠绕一组集中绕组线圈(9)，6n组集中绕组线圈(9)分成三组，同相集中绕组线圈(9)串联，形成三相电枢绕组；同一定子上，高矫顽力永磁体(4)沿周向充磁，沿定子周向相邻高矫顽力永磁体(4)充磁方向相反，即高矫顽力永磁体(4)沿周向交替充磁；同一定子齿上，低矫顽力永磁体(5)的初始磁化方向与高矫顽力永磁体(4)充磁方向相同；不同定子上，对应位置的高矫顽力永磁体(4)的充磁方向相反，对应位置的低矫顽力永磁体(5)的充磁方向相反；所述转子(3)包括一个非导磁圆环(12)和5n个转子齿(11)，5n个转子齿(11)均匀布置在非导磁圆环(12)的周侧形成圆环形，相邻转子齿(11)之间存在间隙；所述转子齿(11)采用面向定子的两个表面对称设置有沿径向的转子齿凹槽的结构，或者转子齿(11)采用径向分段设计的结构；径向分段设计的结构具体为：转子齿(11)为轴对称结构，对称轴在非导磁圆环(12)的半径方向上，沿对称轴将转子齿(11)分为若干圆弧段，相邻两个圆弧段的弧度不等；所述n表示正整数。