交变复合励磁组件及其在电机和变压器中应用制造技术

本发明专利技术涉及一种交变复合励磁组件及其在旋转电机、直线电机、变压器中应用，该交变复合励磁组件由偶数层铁芯及若干磁隔离层构成，磁隔离层设置于各层铁芯之间，偶数层铁芯与磁隔离层形成闭环形状或开环形状，每一层铁芯均开有一个或两个缺口，每一层铁芯的缺口处均镶嵌有永磁体，永磁体的两磁极面紧贴铁芯缺口的两条对边，且使永磁体的一个侧面与铁芯缺口的侧边之间留有空隙，此外，相邻两层铁芯缺口处所镶嵌永磁体的磁极性方向相反，同一组激励线圈围绕于各层铁芯的外围。该交变复合励磁组件将永磁磁势与励磁磁势叠加，形成交变的复合励磁磁场，能提高电磁能效。本发明专利技术还给出了该交变复合励磁组件应用到旋转电机和直线电机及变压器的实例。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动机技术，尤其是一种能产生交变复合磁场的复合励磁组件以及采用该组件所结构成交变复合励磁旋转电动机和直线电动机以及交变复合励磁增益变压装置。
技术介绍
在传统开关磁阻电动机定子中，将永磁体的永磁磁势与励磁体的励磁磁势复合起来作用于电动机转子，为提高电动机的效能开创了新的技术途径。中国专利CN201010102546.x（南京航空航天大学）公开了一种混合励磁分块定、转子开关磁阻电机，该电机在U形定子块的两个定子齿槽口之间嵌入永磁体，励磁线圈缠绕在U形定子块的轭上，每个缠绕在U形定子块轭上的励磁线圈产生的励磁磁场与嵌在该U形定子块两个定子齿槽间的永磁体产生的永磁磁场并联。此结构中，由于所嵌入永磁体磁极性方向是固定的，只有当励磁线圈输入激励电流方向与永磁磁场方向一致情况下，永磁体磁场才能与励磁磁场共同对外界产生并联的作用。中国专利CN201310584450.5（戴珊珊）公开了在单体铁芯中嵌入一个永磁体或两个永磁体。当激励线圈中输入交变激励电流，若在单体铁芯中嵌入一个永磁体，只能在某方向激励电流激励条件下产生复合励磁磁场，无法在单体铁芯的磁极端面处获得磁场强度相同的交变磁场。若在单体铁芯嵌入两个磁极方向相反的永磁体，当激励线圈中输入交变激励电流，两个永磁体与励磁磁场之间的磁路干涉则会部分的降低励磁与永磁复合效率，从而降低了永磁体磁场对复合励磁磁势的贡献。
技术实现思路
本专利技术目的是，通过对铁芯结构做适当合理的设计，提供一种能产生交变复合磁场的复合励磁组件，并且将此种能产生交变磁场的复合励磁组件应用到旋转电动机、直线电动机以及交流变压器。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是，提供一种交变复合励磁组件，其特征在于：所述交变复合励磁组件由偶数层铁芯及若干磁隔离层构成，磁隔离层设置于各层铁芯之间，偶数层铁芯与磁隔离层形成闭环形状或开环形状，每一层铁芯均开有一个或两个缺口，每一层铁芯的缺口处均镶嵌有永磁体，永磁体的两磁极面紧贴铁芯缺口的两条对边，且使永磁体的一个侧面与铁芯缺口的侧边之间留有空隙，此外，相邻两层铁芯缺口处所镶嵌永磁体的磁极性方向相反，同一组激励线圈围绕于各层铁芯的外围。在上述交变复合励磁组件技术方案中，所述交变复合励磁组件由一组激励线圈和偶数个开环的C形或U形或V形铁芯层构成，各层铁芯层之间设置有磁隔离层，每一层铁芯有一个或两个缺口，每一层铁芯缺口处镶嵌有永磁体，永磁体的两磁极面紧贴铁芯缺口的两条对边，且使永磁体的一个侧面与铁芯缺口的侧边之间留有空隙，此外，相邻两层铁芯缺口处所镶嵌永磁体的磁极性方向相反，同一组激励线圈围绕于各层铁芯铁芯的外围。在上述交变复合励磁组件技术方案中，所述交变复合励磁组件由一组激励线圈和偶数个闭环的铁芯层构成，各层铁芯层之间设置有闭环的磁隔离层，每一层铁芯有一个或两个缺口，每一层铁芯缺口处镶嵌有矩形永磁体，永磁体的两磁极面紧贴铁芯矩形缺口的两条对边，且使矩形永磁体的一个侧面与铁芯缺口的侧边之间留有空隙，此外，相邻两层铁芯缺口处所镶嵌永磁体的磁极性方向相反，同一组激励线圈围绕于各层铁芯铁芯的外围。上述交变复合励磁组件技术方案中，虽然铁芯的形状各有不同，但基本特征和工作原理是大致相同的。将单一铁芯设计为偶数个铁芯层结构，且各层之间磁隔离，这样，当激励线圈中输入正向电流时，奇数层铁芯的磁凸极端处，会产生复合励磁磁势，当激励线圈中输入反向电流时，偶数层铁芯的磁凸极端处会产生复合励磁磁势，当正反向激励电流强度相等，在偶数个铁芯磁凸极端处的交变磁场方向相反，但强度相等。为实现上述目的，本专利技术提供了一种交变复合励磁旋转电机，其构成包括有转子和定子，其特征在于：所述定子由定子座和若干个交变复合励磁组件构成，所述若干个交变复合励磁组件呈环状、均衡、对称地设置在定子座上，各个交变复合励磁组件彼此之间呈磁隔离，所述交变复合励磁组件的铁芯为双层C形，两层C形铁芯之间设置有C形磁隔离层，每层C形铁芯靠近开环处设置有两个缺口，两个缺口中分别镶嵌有两个永磁体，同一层C形铁芯两个缺口中所镶嵌的两个永磁体的磁极性是同方向的，不同层之间的C形铁芯缺口中所镶嵌的永磁体磁极性方向则是相反的；所述转子由转轴、圆形支架和若干永磁体单元构成，转轴与支架固定，若干永磁体单元设置在圆形支架上，相邻两个永磁体单元之间存在缝隙，且相邻两个永磁体单元的磁极性相异，转子转动，圆形支架上每个永磁体单元的两个永磁磁极面均能从定子座上所有交变复合励磁组件C形铁芯的两个磁极端面之间重合掠过，且永磁体单元永磁磁极端面与C形铁芯磁极端面之间存在着气隙。在上述交变复合励磁旋转电机技术方案中，所述转子由转轴、圆形支架、永磁体单元和导磁体单元构成，转轴与支架固定，永磁体单元与导磁体单元相间均衡地设置在圆形支架上，且导磁体单元与其相邻的永磁体单元之间存在缝隙，相邻两个永磁体单元的磁极性方向相异，转子转动，圆形支架上每个永磁体单元的两个永磁磁极面以及每个导磁体单元的两个导磁端面均能从定子座上所有交变复合励磁组件C形铁芯的两个磁极端面之间重合掠过，且永磁体单元永磁磁极端面及导磁体单元导磁端面与C形铁芯磁极端面之间存在着气隙。为实现上述目的，提供了一种交变复合励磁直线电机，其构成包括有动件和定件，其特征在于：所述定件由定件座和若干交变复合励磁组件构成，若干交变复合励磁组件按设定等间距的固定于定件座的槽口内，所述交变复合励磁组件铁芯为双层C形，两层C形铁芯之间设置有C形磁隔离层，每层C形铁芯靠近开环处设置有两个矩形缺口，两个缺口中分别镶嵌有两个永磁体，同一层C形铁芯两个缺口中所镶嵌的两个永磁体的磁极性方向是同向的，不同层之间的C形铁芯缺口中所镶嵌的永磁体磁极性方向则是相反的，所述动件由动件座与若干永磁体构成，若干永磁体按设定等间距的镶嵌在动件座的槽口内，且相邻两个永磁体磁极性相异，永磁体的两个永磁体磁极端面垂直于动件往复运动方向的定件座纵轴线，即各个永磁体的两个极性端面与各个C形交变复合励磁组件铁芯的两个磁极端面平行相对，动件沿定件纵轴线作运动时，定件座上每个C形交变复合励磁组件的磁极端面垂直中心线分别与动件座上每个永磁体的永磁磁极端面垂直中心线逐个依次重合，C形交变复合励磁组件磁极端面与永磁磁极端面之间存在着气隙。在上述交变复合励磁直线电机技术方案中，所述动件由动件座和若干永磁体和若干导磁体构成，永磁体与导磁体按设定相间地镶嵌在动件座的槽口内，永磁体永磁磁极端面和导磁体导磁端面垂直于定件座的纵轴线，且相邻两个永磁体的磁极性相异。为实现上述目的，还提供了另一种交变复合励磁直线电机，其构成包括有动件和定件，其特征在于：所述定件由定件座和若干永磁体构成，若干永磁体按设定等间距的镶嵌在定件座的槽口内，且相邻两个永磁体的磁极性方向相异，永磁体磁极端面朝向动件座移动方向纵轴线的垂直方向；所述动件由动件座和若干交变复合励磁组件构成，若干交变复合励磁组件按设定等间距的固定于动件座的槽口内；所述交变复合励磁组件的铁芯为双层C形，两层C形铁芯之间设置有C形磁隔离层，每层C形铁芯靠近开环处设置有两个矩形缺口，两个矩形缺口中分别镶嵌有两个永磁体，同一层C形铁芯两个矩形缺口中所镶嵌的两个永磁体的磁极性是同方向的，不同层之间的C形铁芯缺口中所镶嵌的永磁体磁极性方向则是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交变复合励磁组件，其特征在于：所述交变复合励磁组件由偶数层铁芯及若干磁隔离层构成，磁隔离层设置于各层铁芯之间，偶数层铁芯与磁隔离层形成闭环形状或开环形状，每一层铁芯均开有一个或两个缺口，每一层铁芯的缺口处均镶嵌有永磁体，永磁体的两磁极面紧贴铁芯缺口的两条对边，且使永磁体的一个侧面与铁芯缺口的侧边之间留有空隙，此外，相邻两层铁芯缺口处所镶嵌永磁体的磁极性方向相反，同一组激励线圈围绕于各层铁芯的外围。

【技术特征摘要】
2015.08.28 CN 20151053798751.一种交变复合励磁组件，其特征在于：所述交变复合励磁组件由偶数层铁芯及若干磁隔离层构成，磁隔离层设置于各层铁芯之间，偶数层铁芯与磁隔离层形成闭环形状或开环形状，每一层铁芯均开有一个或两个缺口，每一层铁芯的缺口处均镶嵌有永磁体，永磁体的两磁极面紧贴铁芯缺口的两条对边，且使永磁体的一个侧面与铁芯缺口的侧边之间留有空隙，此外，相邻两层铁芯缺口处所镶嵌永磁体的磁极性方向相反，同一组激励线圈围绕于各层铁芯的外围。2.根据权利要求1所述的交变复合励磁组件，其特征在于：所述交变复合励磁组件由一组激励线圈和偶数个开环的C形或U形或V形铁芯层构成，各层铁芯层之间设置有磁隔离层，每一层铁芯有一个或两个缺口，每一层铁芯缺口处镶嵌有永磁体，永磁体的两磁极面紧贴铁芯缺口的两条对边，且使永磁体的一个侧面与铁芯缺口的侧边之间留有空隙，此外，相邻两层铁芯缺口处所镶嵌永磁体的磁极性方向相反，同一组激励线圈围绕于各层铁芯铁芯的外围。3.根据权利要求1所述的交变复合励磁组件，其特征在于：所述交变复合励磁组件由一组激励线圈和偶数个闭环的铁芯层构成，各层铁芯层之间设置有闭环的磁隔离层，每一层铁芯有一个或两个缺口，每一层铁芯缺口处镶嵌有永磁体，永磁体的两磁极面紧贴铁芯缺口的两条对边，且使永磁体的一个侧面与铁芯缺口的侧边之间留有空隙，此外，相邻两层铁芯缺口处所镶嵌永磁体的磁极性方向相反，同一组激励线圈围绕于各层铁芯铁芯的外围。4.一种交变复合励磁旋转电机，其构成包括有转子和定子，其特征在于：所述定子由定子座和若干个交变复合励磁组件构成，所述若干个交变复合励磁组件呈环状、均衡、对称地设置在定子座上，各个交变复合励磁组件彼此之间呈磁隔离，所述交变复合励磁组件的铁芯为双层C形，两层C形铁芯之间设置有C形磁隔离层，每层C形铁芯靠近开环处设置有两个缺口，两个缺口中分别镶嵌有两个永磁体，同一层C形铁芯两个缺口中所镶嵌的两个永磁体的磁极性是同方向的，不同层之间的C形铁芯缺口中所镶嵌的永磁体磁极性方向则是相反的；所述转子由转轴、圆形支架和若干永磁体单元构成，转轴与支架固定，若干永磁体单元设置在圆形支架上，相邻两个永磁体单元之间存在缝隙，且相邻两个永磁体单元的磁极性相异，转子转动，圆形支架上每个永磁体单元的两个永磁磁极面均能从定子座上所有交变复合励磁组件C形铁芯的两个磁极端面之间重合掠过，且永磁体单元永磁磁极端面与C形铁芯磁极端面之间存在着气隙。5.根据权利要求4所述的交变复合励磁旋转电机，其特征在于：所述转子由转轴、圆形支架、永磁体单元和导磁体单元构成，转轴与支架固定，永磁体单元与导磁体单元相间均衡地设置在圆形支架上，且导磁体单元与其相邻的永磁体单元之间存在缝隙，相邻两个永磁体单元的磁极性方向相异，转子转动，圆形支架上每个永磁体单元的两个永磁磁极面以及每个导磁体单元的两个导磁端面均能从定子座上所有交变复合励磁组件C形铁芯的两个磁极端面之间重合掠过，且永磁体单元永磁磁极端面及导磁体单元导磁端面与C形铁芯磁极端面之间存在着气隙。6.一种交变复合励磁直线电机，其构成包括有...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴珊珊，朱石柱，
申请(专利权)人：戴珊珊，
类型：发明
国别省市：江苏;32