[发明专利]一种轴向永磁偏置式混合磁轴承开关磁阻电机

摘要

本发明提出了一种轴向永磁偏置式混合磁轴承开关磁阻电机，包括转矩定子、转矩转子、悬浮力定子、导磁盘、悬浮力转子、永磁体、隔磁定子、隔磁转子和绕组；转矩定子、悬浮力定子和隔磁定子通过轴向叠加于一体，隔磁定子布置在转矩定子和悬浮力定子之间；上述三个定子组合成的每个齿上绕有一个绕组；永磁体放置在悬浮力定子和导磁盘之间，且轴向充磁；转矩转子、悬浮力转子和隔磁转子轴向叠加在一起；导磁盘为圆盘结构，或与悬浮力定子相同的凸极结构，悬浮力转子为圆柱结构，转矩定子、悬浮力定子和隔磁定子齿数为12，极弧相等；转矩转子和隔磁转子齿数为8，极弧相等。本发明电机仅永磁体提供偏置磁通，径向承载力大，且功率开关管少，控制电路成本低。

主权项

一种轴向永磁偏置式混合磁轴承开关磁阻电机，其特征在于，包括电机定子、电机转子、永磁体和电机绕组； 所述电机定子由转矩定子、隔磁定子、悬浮力定子、导磁盘构成；所述转矩定子、隔磁定子和悬浮力定子通过轴向叠加于一体，所述隔磁定子处于转矩定子与悬浮力定子之间；所述导磁盘位于悬浮力定子外侧，且导磁盘与悬浮力定子之间放置1个永磁体；所述永磁体为圆环形，且轴向充磁；所述转矩定子、隔磁定子和悬浮力定子均为凸极结构，齿数均为12；转矩定子、隔磁定子和悬浮力定子轴向齿与齿对齐，且定子极弧角均相等；所述电机转子由转矩转子、隔磁转子和悬浮力转子通过轴向叠加而成；所述隔磁转子处于悬浮力转子与转矩转子之间；所述转矩转子和隔磁转子均为凸极结构，齿数均为8；所述悬浮力转子为圆柱结构；所述转矩转子布置在转矩定子内，所述隔磁转子布置在隔磁定子内，所述悬浮力转子布置在悬浮力定子、永磁体和导磁盘内；所述导磁盘为圆盘或凸极结构；所述导磁盘为圆盘结构时，所述电机绕组共有12个绕组，每个绕组缠绕在所述转矩定子、隔磁定子和悬浮力定子组合成的每个定子齿上；4个空间上相隔90°的绕组构成一相绕组，所述一相绕组包括两套绕组，其中两个相隔180°的绕组反向串联为一套绕组，另两个相隔180°的绕组反向串联为另一套绕组；一相4个绕组产生的磁通呈NNSS分布；所述导磁盘为凸极结构时，导磁盘的定子齿数为12，导磁盘的定子与所述转矩定子、隔磁定子和悬浮力定子处于齿对齐状态，且极弧角均相等；所述电机绕组共有24个绕组，其中12个绕组缠绕在所述转矩定子、隔磁定子和悬浮力定子组合成的12个定子齿上，另外12个绕组缠绕在凸极导磁盘的12个定子齿上；处于同一周向位置的两个绕组反向串联在一起，组合为1个定子绕组，共有12个定子绕组；每相绕组包括两套绕组，由4个空间上相隔90°的定子绕组构成；其中，两个相隔180°的定子绕组反向串联为一套绕组，另两个相隔180°的定子绕组反向串联为另一套绕组；两套绕组线圈产生的磁通呈NNSS分布。