一种同极非对称磁路型永磁记忆电机

本发明涉及永磁记忆电机，具体为一种同极非对称磁路型永磁记忆电机。

背景技术：

1、可变磁通记忆电机(variablefluxmemorymachine，vfmm)正在受到越来越多学者和工业界的关注。该类电机可以通过定子绕组施加瞬时充、去磁电流脉冲来改变低矫顽力(lowcoerciveforce，lcf)永磁材料的磁化状态，从而灵活调节气隙磁场，并且lcf永磁体磁密水平可根据所施加的脉冲电流幅值确定，具有可“记忆”的特点。通过灵活调节气隙磁场，电机恒功率运行范围得到拓展，进而提高其在轻载或者高速运行下的效率并且基本不增加电励磁损耗。为进一步提高电机转矩能力，目前国内外针对vfmm的研究大多集中在混合永磁结构上。

2、根据磁路关系，混合永磁vfmm可分为并联磁路型和串联磁路型，前者调磁范围较宽，但在负载状态下，lcf容易受到交叉耦合去磁的影响，从而降低电机静动态性能；而后者转矩密度高、低矫顽力永磁体工作点稳定，但调磁范围受限，为此，我们提出一种同极非对称磁路型永磁记忆电机。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，能够解决高矫顽力永磁体对低矫顽力永磁体交叉耦合去磁严重问题，提高低矫顽力永磁体工作点稳定性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，包括：

3、定子，所述定子上安装有电枢绕组：

4、混合永磁转子，所述混合永磁转子转动连接在所述定子的内侧，所述混合永磁转子包括转子铁心，所述转子铁心上安装有多个磁极组件，且多个磁极组件呈周向均匀布设；

5、所述磁极组件包括呈不同磁路布设的第一混合永磁单元和呈串联磁路的第二混合永磁单元，所述第一混合永磁单元与第二混合永磁单元之间形成开口向外的夹角，且第一混合永磁单元与第二混合永磁单元交替布设在所述转子铁心的外侧。

6、进一步的，所述第一混合永磁单元包括第一永磁体和第二永磁体，且第一永磁体与第二永磁体均安装在转子铁心的侧壁上。

7、进一步的，所述第一永磁体与第二永磁体之间形成并联磁路。

8、进一步的，所述第二混合永磁单元包括第三永磁体和第四永磁体，且第三永磁体与第四永磁体均安装在转子铁心的侧壁上。

9、进一步的，所述第三永磁体与第四永磁体之间形成串联磁路。

10、进一步的，所述第一永磁体和第四永磁体为钕铁硼永磁体，所述第二永磁体和第三永磁体为铝镍钴永磁体。

11、进一步的，所述第一混合永磁单元与第二混合永磁单元数量相等，且第一混合永磁单元与第二混合永磁单元分别构成磁极组件的n极和s极。

12、进一步的，所述同一磁极组件中，所述第一永磁体和第二永磁体均沿切向充磁，第三永磁体和第四永磁体均沿切向充磁。

13、进一步的，所述第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体磁化方向均相同时，电机处于正向磁化状态，反之，电机处于反向磁化状态。

14、进一步的，所述定子包括定子轭，所述定子轭与混合永磁转子之间设置有定子齿，相邻的两个定子齿之间形成定子槽。

15、本发明至少具备以下有益效果：

16、1、本发明第一永磁体、第二永磁体构成并联磁路，第三永磁体和第四永磁体构成串联磁路，每个混合永磁单元内不同矫顽力的永磁体对称设计形成聚磁效应，有助于提高低矫顽力永磁体工作点稳定性，增强稳磁效果。

17、2、本发明中转子采用混合磁极结构，且统一磁极采用不同的永磁排布方式，形成同极下磁路非对称结构，在简化转子结构的同时，一定程度上可以提升转子的空间利用率。

18、3、同极非对称磁路结构的形式可以提高电机永磁转子设计的自由度，有效减少永磁体用量。

19、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，包括；

2.根据权利要求1所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：所述第一混合永磁单元包括第一永磁体(32)和第二永磁体(33)，且第一永磁体(32)与第二永磁体(33)均安装在转子铁心(31)的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：所述第一永磁体(32)与第二永磁体(33)之间形成并联磁路。

4.根据权利要求2所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：所述第二混合永磁单元包括第三永磁体(34)和第四永磁体(35)，且第三永磁体(34)与第四永磁体(35)均安装在转子铁心(31)的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：所述第三永磁体(34)与第四永磁体(35)之间形成串联磁路。

6.根据权利要求5所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：所述第一永磁体(32)和第四永磁体(35)为钕铁硼永磁体，所述第二永磁体(33)和第三永磁体(34)为铝镍钴永磁体。

7.根据权利要求1所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：所述第一混合永磁单元与第二混合永磁单元数量相等，且第一混合永磁单元与第二混合永磁单元分别构成磁极组件的n极和s极。

8.根据权利要求6所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：同一所述磁极组件中，所述第一永磁体(32)和第二永磁体(33)均沿切向充磁，第三永磁体(34)和第四永磁体(35)均沿切向充磁。

9.根据权利要求8所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：所述第一永磁体(32)、第二永磁体(33)、第三永磁体(34)和第四永磁体(35)磁化方向均相同时，电机处于正向磁化状态，反之，电机处于反向磁化状态。

10.根据权利要求1所述的一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，其特征在于：所述定子(1)包括定子轭(11)，所述定子轭(11)与混合永磁转子(3)之间设置有定子齿(12)，相邻的两个定子齿(12)之间形成定子槽(13)。

技术总结
本发明公开了一种同极非对称磁路型永磁记忆电机，涉及永磁记忆电机技术领域。本发明包括：定子，所述定子上安装有电枢绕组：混合永磁转子，所述混合永磁转子转动连接在所述定子的内侧，所述混合永磁转子包括转子铁心，所述转子铁心上安装有多个磁极组件，且多个磁极组件呈周向均匀布设，所述磁极组件包括呈不同磁路布设的第一混合永磁单元和呈串联磁路的第二混合永磁单元，所述第一混合永磁单元与第二混合永磁单元之间形成开口向外的夹角，且第一混合永磁单元与第二混合永磁单元交替布设在所述转子铁心的外侧。本发明通过结合串并联磁路的优势，在简化转子结构的同时进一步拓宽电机调磁范围，同时保证负载运行时永磁工作点稳定。

技术研发人员：刘聃睿,阳辉,安淇楚,郭锡瑾,卢昱安
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13