CN102035275A - 混合励磁无刷爪极电机 - Google Patents
混合励磁无刷爪极电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102035275A CN102035275A CN2010105512686A CN201010551268A CN102035275A CN 102035275 A CN102035275 A CN 102035275A CN 2010105512686 A CN2010105512686 A CN 2010105512686A CN 201010551268 A CN201010551268 A CN 201010551268A CN 102035275 A CN102035275 A CN 102035275A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- excitation
- winding
- stator
- claw
- claw pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 title claims abstract description 53
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 30
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims abstract 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 210000001037 metacarpus Anatomy 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
本发明涉及一种混合励磁无刷爪极电机，它采用永磁和电励磁相结合的励磁方式，由永磁体和励磁绕组共同产生磁场，既可克服永磁发电机磁通不可调的缺点，也可减少励磁绕组的容量。在不增大励磁电流的情况下增大了气隙磁密和电机的出力，提高了电机的效率，改善了电机的低速输出特性。此外，采用无刷结构，提高了系统运行的可靠性。它包括机壳，其内安装转轴，在机壳内还安装定子，定子由定子铁心和定子绕组组成；在转轴上安装爪极转子，爪极转子的爪间安装有永磁体；励磁绕组安装在励磁支架上，采用无刷结构，励磁支架固定在机壳的端盖上。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机，尤其涉及一种混合励磁爪极无刷电机。
背景技术
电励磁爪极电机由于可以方便地调节直流励磁，所以在磁场调节方面具有永磁电机达不到的优势，但是其存在电刷—滑环结构，可靠性较差、励磁损耗较大。永磁电机由于取消了电刷、滑环装置也具有一系列独特的优点，如效率高、结构简单、体积小等，但永磁电机的气隙磁场是由磁钢和磁路磁导决定的，在运行中几乎保持恒定，调节困难。专利200510040938.7提出了一种混合励磁无刷爪极电动机，然而该电机的爪极通过焊点固定在一内圆非导磁不锈钢圆板上，因而导致电机转子有效材料增多、加工工艺复杂、成本增高；此外，励磁电流所产生的磁通和爪极极面永磁磁通在磁路上为串联关系，容易导致永磁体的不可逆去磁。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提出了一种混合励磁无刷爪极电机，它采用永磁和电励磁相结合的励磁方式，由永磁体和励磁绕组共同产生磁场，既可克服永磁发电机磁通不可调的缺点，也可减少励磁绕组的容量。在不增大励磁电流的情况下增大了气隙磁密和电机的出力，提高了电机的效率，改善了电机的低速输出特性。此外，采用无刷结构，提高了系统运行的可靠性。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种混合励磁无刷爪极电机，它包括机壳，其内安装转轴，在机壳内还安装定子，定子由定子铁心和定子绕组组成；在转轴上安装爪极转子，爪极转子的爪间安装有永磁体；励磁绕组安装在励磁支架上，采用无刷结构，励磁支架固定在机壳的端盖上。
爪极转子设有至少两个爪极，相邻爪间通过隔磁材料焊接在一起，一个爪跟转轴相连，另一个爪的极掌部分有内孔；励磁绕组和励磁支架伸入两个爪极内。
所述爪之间的间隙数等于极数，一半用于焊接连接转轴，一半用于放置切向充磁的永磁体，二者之间交错排列。
所述定子绕组为交流绕组。
所述永磁体为切向充磁，永磁磁动势和励磁绕组的电励磁磁动势为并联关系。
本发明的的爪极混合励磁电机转子结构，转子上有两个磁势源，分别为永磁体和励磁绕组，其中永磁体提供恒定磁场，其主磁场的作用；励磁绕组产生的磁场，通过改变电流的大小和方向，对永磁磁场起到助磁或弱磁的作用。电机运行时，通过改变励磁绕组电流的大小和方向，可以改变气隙磁场的强度。采用有限元分析了该电机的气隙磁场分布情况（如图3所示），与该电机具有相同结构尺寸的电励磁爪极电机相比，该电机磁场调节范围更宽。
本发明的有益效果是，结构独特，采用无刷结构，简化了构造，提高了系统的可靠性；采用混合励磁，可以灵活的调节气隙磁场，降低了励磁容量，提高了电机的效率，节约能源。
附图说明
图1为本发明的电机结构示意图。
图2爪与永磁体连接图。
图3为气隙磁场分布情况。
其中，1机壳，2转轴，3定子，4定子铁心，5定子绕组，6爪极转子，7永磁体，8励磁绕组，9励磁支架，10端盖，11转子轭，12隔磁材料。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
图1、图2中，它包括机壳1，其内安装转轴2，在机壳1内还安装定子3，定子3由定子铁心4和定子绕组5组成；在转轴2上安装爪极转子6，爪极转子6通过转子轭11与转轴2连接，爪间安装有永磁体7；励磁绕组8安装在励磁支架9上，励磁绕组8采用无刷结构，励磁支架9固定在机壳1的端盖10上。
爪极转子6设有至少两个爪极，相邻爪间通过隔磁材料12焊接在一起，一个爪跟转轴2相连，另一个爪的极掌部分有内孔；励磁绕组8和励磁支架9伸入两个爪极内。
所述爪之间的间隙数等于极数，一半用于焊接连接转轴2，一半用于放置切向充磁的永磁体7，二者之间交错排列。
所述定子绕组5为交流绕组。
所述永磁体7为切向充磁，永磁磁动势和励磁绕组8的电励磁磁动势为并联关系。永磁磁场与电励磁磁场为并联关系，磁场调节容易，消除了二者串联时永磁体的去磁风险。
Claims (5)
1.一种混合励磁无刷爪极电机，其特征是，它包括机壳，其内安装转轴，在机壳内还安装定子，定子由定子铁心和定子绕组组成；在转轴上安装爪极转子，爪极转子的爪间安装有永磁体；励磁绕组安装在励磁支架上，采用无刷结构，励磁支架固定在机壳的端盖上。
2.根据权利要求1所述的混合励磁无刷爪极电机，其特征是：爪极转子设有至少两个爪极，相邻爪间通过隔磁材料焊接在一起，一个爪跟转轴相连，另一个爪的极掌部分有内孔；励磁绕组和励磁支架伸入两个爪极内。
3.如权利要求1或2所述的混合励磁无刷爪极电机，其特征是：所述爪之间的间隙数等于极数，一半用于焊接连接转轴，一半用于放置切向充磁的永磁体，二者之间交错排列。
4.根据权利要求1或2所述的混合励磁无刷爪极电机，其特征是：所述定子绕组为交流绕组。
5.如权利要求1所述的混合励磁无刷爪极电机，其特征是，所述永磁体为切向充磁，永磁磁动势和励磁绕组的电励磁磁动势为并联关系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105512686A CN102035275A (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 混合励磁无刷爪极电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105512686A CN102035275A (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 混合励磁无刷爪极电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102035275A true CN102035275A (zh) | 2011-04-27 |
Family
ID=43887770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105512686A Pending CN102035275A (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 混合励磁无刷爪极电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102035275A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102594075A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-18 | 合肥环洋电气有限公司 | 一种无刷混合励磁式的爪极发电机 |
| CN105048668A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-11-11 | 北京奥博汽车电子电器有限公司 | 混合励磁汽车发电机转子 |
| CN105141056A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-09 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种解决爪极电机高速扫膛的方法及爪极电机 |
| CN108471213A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-31 | 南京航空航天大学 | 混合励磁轴向磁路双端励磁电机 |
| CN109417343A (zh) * | 2016-06-03 | 2019-03-01 | 株式会社电装 | 旋转电机驱动系统 |
| CN110535314A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-03 | 邢台职业技术学院 | 汽车用串联磁路混合励磁发电机 |
| CN110601480A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 齐鲁工业大学 | 一种混合励磁双馈风力发电机及发电系统 |
| CN110912301A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-24 | 山东大学 | 一种并联式混合励磁无刷爪极电机 |
| CN110912302A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-24 | 山东大学 | 一种并联式混合励磁无刷爪极电机 |
| CN112865355A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-28 | 卜中山 | 无刷直励电机及其装配方法 |
| CN113726058A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-30 | 沈阳工业大学 | 一种永磁电机 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2511520Y (zh) * | 2001-10-23 | 2002-09-18 | 麦永强 | 汽车永磁变极交流发电机 |
| CN1710781A (zh) * | 2005-07-08 | 2005-12-21 | 东南大学 | 混合励磁无刷爪极电动机 |
| CN2907058Y (zh) * | 2005-11-17 | 2007-05-30 | 上海达道能源科技有限公司 | 轴向复合式无刷交流发电机 |
| CN101877522A (zh) * | 2009-11-24 | 2010-11-03 | 张学义 | 带真空泵的混合励磁发电装置 |
-
2010
- 2010-11-19 CN CN2010105512686A patent/CN102035275A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2511520Y (zh) * | 2001-10-23 | 2002-09-18 | 麦永强 | 汽车永磁变极交流发电机 |
| CN1710781A (zh) * | 2005-07-08 | 2005-12-21 | 东南大学 | 混合励磁无刷爪极电动机 |
| CN2907058Y (zh) * | 2005-11-17 | 2007-05-30 | 上海达道能源科技有限公司 | 轴向复合式无刷交流发电机 |
| CN101877522A (zh) * | 2009-11-24 | 2010-11-03 | 张学义 | 带真空泵的混合励磁发电装置 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102594075A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-18 | 合肥环洋电气有限公司 | 一种无刷混合励磁式的爪极发电机 |
| CN105048668A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-11-11 | 北京奥博汽车电子电器有限公司 | 混合励磁汽车发电机转子 |
| CN105141056A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-09 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种解决爪极电机高速扫膛的方法及爪极电机 |
| US10686354B2 (en) | 2016-06-03 | 2020-06-16 | Denso Corporation | Rotary electrical machine drive system |
| CN109417343A (zh) * | 2016-06-03 | 2019-03-01 | 株式会社电装 | 旋转电机驱动系统 |
| CN108471213A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-31 | 南京航空航天大学 | 混合励磁轴向磁路双端励磁电机 |
| CN110535314A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-03 | 邢台职业技术学院 | 汽车用串联磁路混合励磁发电机 |
| CN110601480A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 齐鲁工业大学 | 一种混合励磁双馈风力发电机及发电系统 |
| CN110601480B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-10-29 | 齐鲁工业大学 | 一种混合励磁双馈风力发电机及发电系统 |
| CN110912301A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-24 | 山东大学 | 一种并联式混合励磁无刷爪极电机 |
| CN110912302A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-24 | 山东大学 | 一种并联式混合励磁无刷爪极电机 |
| CN112865355A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-28 | 卜中山 | 无刷直励电机及其装配方法 |
| CN113726058A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-30 | 沈阳工业大学 | 一种永磁电机 |
| CN113726058B (zh) * | 2021-09-01 | 2023-04-25 | 沈阳工业大学 | 一种永磁电机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102035275A (zh) | 混合励磁无刷爪极电机 | |
| CN202384969U (zh) | 一种具有高功率密度的混合励磁同步电机 | |
| Zheng et al. | Magnetic characteristics investigation of an axial-axial flux compound-structure PMSM used for HEVs | |
| CN101227130B (zh) | 转子磁场直接控制混合励磁同步电机 | |
| US20150097372A1 (en) | Three phase flux switching generator in a three stage wound field synchronous machine | |
| US6922000B2 (en) | Rotary electric machine | |
| CN102315739B (zh) | 一种混合励磁发电机 | |
| JP2012529877A (ja) | クローポール型交流電気モータ | |
| CN203708044U (zh) | 一种新型定子永磁式磁通切换电机 | |
| CN103390978A (zh) | 一种双定子盘式混合励磁电机 | |
| CN105141091A (zh) | 一种双定子双功率绕组聚磁式混合永磁记忆电机 | |
| CN109004777B (zh) | 一种磁通反向爪极电机组件 | |
| CN109936230A (zh) | 一种串联磁路型双层混合永磁记忆电机 | |
| CN106655553B (zh) | 一种复合结构电机 | |
| Ye et al. | A novel multi-unit out-rotor homopolar inductor machine for flywheel energy storage system | |
| CN103560637A (zh) | 一种高功率密度的混合励磁同步发电机 | |
| CN104821668A (zh) | 一种新型定子永磁型电机 | |
| US20180152066A1 (en) | Synchronous reluctance motor with magnetic leakage path saturated by permanent magnets | |
| CN100395948C (zh) | 切向磁钢混合励磁同步电机 | |
| CN108900052A (zh) | 一种6/5极开关磁阻电机 | |
| CN110120732B (zh) | 一种感应串联式无刷励磁电机 | |
| CN107070154A (zh) | 增程式电动车五相永磁电机 | |
| CN100521449C (zh) | 独立磁路混合励磁电机 | |
| CN1767316A (zh) | 径向结构混合励磁同步电机 | |
| CN103701286A (zh) | 一种高可靠性的四相交流起动发电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110427 |