双V型混合永磁可调磁通记忆电机制造技术

双V型混合永磁可调磁通记忆电机，属于永磁电机领域，本发明专利技术为解决串、并联型混合永磁可调磁通电机的优点无法兼顾的问题。本发明专利技术方案：转子铁心沿圆周方向交替均匀布置2P个V形低矫顽力永磁体槽和V形高矫顽力永磁体槽；每个V形低矫顽力永磁体槽安装一对低矫顽力永磁体；每个V形高矫顽力永磁体槽安装一对高矫顽力永磁体，且V形高矫顽力永磁体槽的每个直槽中均安装附加磁通路径；V形低矫顽力永磁体槽的一对低矫顽力永磁体和与其相邻的两个V形直槽中的高矫顽力永磁体组合构成一个磁极；V形低矫顽力永磁体槽与V形高矫顽力永磁体槽均沿轴向贯穿整个电机。

Dual-V Hybrid Permanent Magnet Adjustable Flux Memory Motor

The dual V type hybrid permanent magnet adjustable flux memory motor belongs to the field of permanent magnet motor. The invention solves the problem that the advantages of series and parallel hybrid permanent magnet adjustable flux motor can not be taken into account. The scheme of the invention includes: alternately and uniformly arranging 2P V-shaped low coercive permanent magnet slots and V-shaped high coercive permanent magnet slots along the circumferential direction of the rotor core; installing a pair of low coercive permanent magnets for each V-shaped low coercive permanent magnet slot; installing a pair of high coercive permanent magnets for each V-shaped high coercive permanent magnet slot, and installing additional magnetic paths in each straight slot of the V-shaped high coercive permanent magnet slot; A pair of low-coercive permanent magnets in V-shaped low-coercive permanent magnet slot and two high-coercive permanent magnets in two adjacent V-shaped straight slots constitute a magnetic pole; both V-shaped low-coercive permanent magnet slot and V-shaped high-coercive permanent magnet slot run through the whole motor along the axis.

【技术实现步骤摘要】
双V型混合永磁可调磁通记忆电机
本专利技术涉及一种双V型混合永磁可调磁通记忆电机转子结构，属于永磁电机领域。
技术介绍
可调磁通记忆电机通过在电枢绕组中施加瞬时直轴去磁和充磁电流脉冲改变低矫顽力永磁体的磁化水平，实现根据电机工况实时调节电机气隙磁通密度，从而扩大电机的转速范围。与传统弱磁调速控制方法相比，由于不需要在扩速区域持续施加d轴弱磁电流，因此可调磁通记忆电机在高速区域具有较高的效率及转矩。采用单一低矫顽力永磁体的可调磁通记忆电机功率密度较低，一种同时采用低矫顽力永磁体与高矫顽力永磁体的混合永磁可调磁通记忆电机应运而生。该类电机两种永磁体的布置方式可分为并联型和串联型，并联型具有去磁电流脉冲小的优点，但其所需充磁电流脉冲很大，且电机功率密度较低；串联型功率密度较高，但低矫顽力永磁体较难去磁，调磁范围十分有限。目前，尚没有能够同时改善上述两类混合永磁可调磁通记忆电机不足的电机拓扑结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决串、并联型混合永磁可调磁通电机的优点无法兼顾的问题，提供了一种双V型混合永磁可调磁通记忆电机，该电机具备串联型混合永磁可调磁通记忆电机的优点：增加了电机的功率密度和过载运行能力，同时改善了串联型混合永磁可调磁通记忆电机去磁电流脉冲大的缺点，提高了电机的调磁及扩速范围。本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机，包括定子铁心1、电枢绕组2，转子铁心3和转轴10；转子铁心3固定在转轴10上，并位于定子铁心1内部，电枢绕组2设置在定子铁心1上；还包括V形低矫顽力永磁体槽4、低矫顽力永磁体5、V形高矫顽力永磁体槽6、高矫顽力永磁体7和附加磁通路径8，转子铁心3沿圆周方向交替均匀布置2P个V形低矫顽力永磁体槽4和2P个V形高矫顽力永磁体槽6，P为定子电枢磁场极对数；每个V形低矫顽力永磁体槽4安装一对低矫顽力永磁体5；每个V形高矫顽力永磁体槽6安装一对高矫顽力永磁体7，且V形高矫顽力永磁体槽6的每个直槽中均安装附加磁通路径8；沿圆周分布的多个低矫顽力永磁体5充磁方向按照N极、S极交替充磁，同一V形低矫顽力永磁体槽4内的低矫顽力永磁体5充磁方向相同，同一V形高矫顽力永磁体槽6内的高矫顽力永磁体7充磁方向相异，同一V形槽两个直槽中的高矫顽力永磁体7与各自相邻的低矫顽力永磁体5充磁方向相同；V形低矫顽力永磁体槽4的一对低矫顽力永磁体5和与其相邻的两个V形直槽中的高矫顽力永磁体7组合构成一个磁极；V形低矫顽力永磁体槽4与V形高矫顽力永磁体槽6均沿轴向贯穿整个电机。优选地，V形低矫顽力永磁体槽4的V字型夹角为120～180度；V形高矫顽力永磁体槽6的V字型夹角为10～30度。优选地，低矫顽力永磁体5的充磁方向垂直于V形低矫顽力永磁体槽4径向截面的长边，且同一V形槽内低矫顽力永磁体5同为N极或S极，相邻两个V形槽内低矫顽力永磁体5的充磁方向相反；高矫顽力永磁体7的充磁方向垂直于V形高矫顽力永磁体槽6径向截面的长边，且同一V形槽内高矫顽力永磁体7的充磁方向相反，同一V形槽两个直槽中的高矫顽力永磁体7与各自相邻的低矫顽力永磁体5充磁方向相同；在同一磁极下，低矫顽力永磁体5与高矫顽力永磁体7同为N极或S极。优选地，附加磁通路径8设置在V形高矫顽力永磁体槽6靠近转子内圆一端，和/或靠近转子外圆一端。优选地，V形高矫顽力永磁体槽6中的附加磁通路径8与高矫顽力永磁体7的厚度相同或不同。优选地，低矫顽力永磁体5采用矫顽力小于250kA/m的永磁材料。优选地，高矫顽力永磁体7采用矫顽力大于800kA/m的高磁能积永磁材料。优选地，低矫顽力永磁体5与高矫顽力永磁体7均为整块永磁体，或沿轴向由多块永磁体排列构成。优选地，附加磁通路径8内部填充环氧树脂、碳纤维的非导磁或非导电材料。本专利技术的有益效果：本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机在正常运行时，如图1所示，高矫顽力永磁体的磁通通过低矫顽力永磁体进入气隙，少部分高矫顽力永磁体的磁通经过磁桥闭合，两种永磁体构成串联型磁路，高矫顽力永磁体在低矫顽力永磁体上施加增磁磁势，提高了低矫顽力永磁体的工作点，增加了电机的功率密度和过载运行能力，使其具备串联型混合永磁可调磁通记忆电机的优点；在电枢绕组中施加直轴去磁电流脉冲时，如图2所示，高矫顽力永磁体的磁通通过附加磁通路径短路，与串联型混合永磁可调磁通记忆电机相比，附加磁通路径为高矫顽力永磁体提供了额外的磁通路径，所需的去磁磁势不需要降低高矫顽力永磁体的工作点，极大地降低了所需去磁电流脉冲的幅值，克服了串联型混合永磁可调磁通电机去磁电流脉冲大的缺点；移除去磁电流脉冲后，如图3所示，低矫顽力永磁体的工作点降低，与之串联的高矫顽力永磁体磁通减小，因此，与施加去磁电流脉冲前相比，由磁桥及附加磁通路径闭合的高矫顽力永磁体磁通增加，这避免了串联型混合永磁可调磁通记忆电机中，移除去磁电流脉冲后，低矫顽力永磁体再次被高矫顽力永磁体磁化的问题；在电枢绕组中施加直轴增磁电流脉冲提高低矫顽力永磁体磁化水平时，如图4所示，高矫顽力永磁体的磁通再次通过低矫顽力永磁体进入气隙，起到提高电机功率密度的作用。附图说明图1是本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机空载时磁场分布；图2是本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机施加去磁电流脉冲时磁场分布；图3是本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机移除去磁电流脉冲后的磁场分布；图4是本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机施加充磁电流脉冲时的磁场分布；图5是本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机第一实施例；图6是本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机第二实施例；图7是本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机第三实施例；图8是本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机第四实施例；1—定子铁心；2—电枢绕组；3—转子铁心；4—V形低矫顽力永磁体槽；5—低矫顽力永磁体；6—V形高矫顽力永磁体槽；7—高矫顽力永磁体；8—附加磁通路径；9—转轴。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。具体实施方式一：下面结合图5～图8说明本实施方式，本专利技术所述双V型混合永磁可调磁通记忆电机，包括定子铁心1、电枢绕组2，转子铁心3和转轴10；转子铁心3固定在转轴10上，并位于定子铁心1内部，电枢绕组2设置在定子铁心1上；其特征在于，还包括V形低矫顽力永磁体槽4、低矫顽力永磁体5、V形高矫顽力永磁体槽6、高矫顽力永磁体7和附加磁通路径8，转子铁心3沿圆周方向交替均匀布置2P个V形低矫顽力永磁体槽4和2P个V形高矫顽力永磁体槽6，P为定子电枢磁场极对数；每个V形低矫顽力永磁体槽4安装一对低矫顽力永磁体5；每个V形高矫顽力永磁体槽6安装一对高矫顽力永磁体7，且V形高矫顽力永磁体槽6的每个直槽中均安装附加磁通路径8；沿圆周分布的多个低矫顽力永磁体5充磁方向按照N极、S极交替充磁，同一V形低矫顽力永磁体槽4内的低矫顽力永磁体5充磁方向相同(即平行充磁)，同一V形高矫顽力永磁体槽6内的高矫顽力永磁体7充磁方向相异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双V型混合永磁可调磁通记忆电机，包括定子铁心(1)、电枢绕组(2)，转子铁心(3)和转轴(10)；转子铁心(3)固定在转轴(10)上，并位于定子铁心(1)内部，电枢绕组(2)设置在定子铁心(1)上；其特征在于，还包括V形低矫顽力永磁体槽(4)、低矫顽力永磁体(5)、V形高矫顽力永磁体槽(6)、高矫顽力永磁体(7)和附加磁通路径(8)，转子铁心(3)沿圆周方向交替均匀布置2P个V形低矫顽力永磁体槽(4)和2P个V形高矫顽力永磁体槽(6)，P为定子电枢磁场极对数；每个V形低矫顽力永磁体槽(4)安装一对低矫顽力永磁体(5)；每个V形高矫顽力永磁体槽(6)安装一对高矫顽力永磁体(7)，且V形高矫顽力永磁体槽(6)的每个直槽中均安装附加磁通路径(8)；沿圆周分布的多个低矫顽力永磁体(5)充磁方向按照N极、S极交替充磁，同一V形低矫顽力永磁体槽(4)内的低矫顽力永磁体(5)充磁方向相同，同一V形高矫顽力永磁体槽(6)内的高矫顽力永磁体(7)充磁方向相异，同一V形槽两个直槽中的高矫顽力永磁体(7)与各自相邻的低矫顽力永磁体(5)充磁方向相同；V形低矫顽力永磁体槽(4)的一对低矫顽力永磁体(5)和与其相邻的两个V形直槽中的高矫顽力永磁体(7)组合构成一个磁极；V形低矫顽力永磁体槽(4)与V形高矫顽力永磁体槽(6)均沿轴向贯穿整个电机。...

【技术特征摘要】
1.双V型混合永磁可调磁通记忆电机，包括定子铁心(1)、电枢绕组(2)，转子铁心(3)和转轴(10)；转子铁心(3)固定在转轴(10)上，并位于定子铁心(1)内部，电枢绕组(2)设置在定子铁心(1)上；其特征在于，还包括V形低矫顽力永磁体槽(4)、低矫顽力永磁体(5)、V形高矫顽力永磁体槽(6)、高矫顽力永磁体(7)和附加磁通路径(8)，转子铁心(3)沿圆周方向交替均匀布置2P个V形低矫顽力永磁体槽(4)和2P个V形高矫顽力永磁体槽(6)，P为定子电枢磁场极对数；每个V形低矫顽力永磁体槽(4)安装一对低矫顽力永磁体(5)；每个V形高矫顽力永磁体槽(6)安装一对高矫顽力永磁体(7)，且V形高矫顽力永磁体槽(6)的每个直槽中均安装附加磁通路径(8)；沿圆周分布的多个低矫顽力永磁体(5)充磁方向按照N极、S极交替充磁，同一V形低矫顽力永磁体槽(4)内的低矫顽力永磁体(5)充磁方向相同，同一V形高矫顽力永磁体槽(6)内的高矫顽力永磁体(7)充磁方向相异，同一V形槽两个直槽中的高矫顽力永磁体(7)与各自相邻的低矫顽力永磁体(5)充磁方向相同；V形低矫顽力永磁体槽(4)的一对低矫顽力永磁体(5)和与其相邻的两个V形直槽中的高矫顽力永磁体(7)组合构成一个磁极；V形低矫顽力永磁体槽(4)与V形高矫顽力永磁体槽(6)均沿轴向贯穿整个电机。2.根据权利要求1所述双V型混合永磁可调磁通记忆电的机，其特征在于，V形低矫顽力永磁体槽(4)的V字型夹角为120～180度；V形高矫顽力永磁体槽(6)的V字型夹角为10～30度。3.根据权利要求2所述双V型混合永...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑萍，张书宽，刘法亮，王明峤，乔光远，郎杰文，郭家旭，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23