定子永磁型變磁阻電機

本發(fā)明是一種關于新型變磁阻永磁電機的結(jié)構設計技術,屬于電機設計的技術領域。
    雙凸極永磁電機、磁通反向電機和開關磁通電機雖然具有一系列優(yōu)點，但其缺點也很顯著，首先這種電機由于定轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構，使得電機的轉(zhuǎn)矩脈動很大，運行時產(chǎn)生較大噪聲，而且大的轉(zhuǎn)矩脈動限制了其使用場合；其次定轉(zhuǎn)子齒尖存在明顯的飽和、邊緣效應；另外，為了和其他永磁電機如永磁同步電機、無刷直流電機相競爭，有必要進一步提高電機的能量密度。
    本發(fā)明的目的是提出一種定子永磁型變磁阻電機，一方面保留了雙凸極電機的優(yōu)點；另一方面通過將定子的凸極結(jié)構變?yōu)辇X槽結(jié)構，使得電機氣隙面可以用于產(chǎn)生工作轉(zhuǎn)矩的區(qū)域增大，從而提高電機的輸出功率，減小電機轉(zhuǎn)矩脈動。本發(fā)明定子永磁型變磁阻電機的定子為齒槽結(jié)構，轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構，電樞繞組為集中式繞組，位于定子槽中，永磁體內(nèi)嵌于定子槽間及定子軛區(qū)域，定子永磁型變磁阻電機繼承了雙凸極電機的優(yōu)點，而電機的功率密度獲得了更大的拓展，其主要優(yōu)勢主要在于以下：
    1、定子側(cè)正對氣隙面具有與傳統(tǒng)永磁同步和無刷直流電機類似的齒槽結(jié)構，一方面可以減小電機的齒間飽和情況，降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，另一方面增大了電機氣隙面產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的區(qū)間，在保證氣隙磁密不變的情況下（依靠增加永磁用量），可以大幅增加電機的功率。
    2、定子永磁型變磁阻電機的永磁于定子側(cè)，易于進行冷卻設計，可以根據(jù)電機的負荷和冷卻條件來選取電機的功率密度，可進一步提高電機的單位體積功率比；
    3、凸極轉(zhuǎn)子結(jié)構極其簡單，無繞組、無電刷、無永磁，轉(zhuǎn)動慣量小，適用包括高速運轉(zhuǎn)、高動態(tài)響應、高可靠性的場合；
    4、電樞繞組為集中式繞組，端端，銅耗低，制作嵌線方便；
    5、由于電機具有聚磁結(jié)構，永磁體既可以選用高性能稀土永磁，也可以選用廉價、質(zhì)輕的鐵氧體永磁。
    定子永磁型變磁阻電機既可用作高功率密度的發(fā)電機，例如風力發(fā)電機、航空發(fā)電機或艦艇發(fā)電機等，又可用作大轉(zhuǎn)矩輸出和寬調(diào)速范圍的電動機，例如電動機車、機床驅(qū)動等。

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