冗余型半齿绕磁通切换电机

摘要

本发明公开一种冗余型半齿绕磁通切换电机，包括定子铁心、永磁体、电枢线圈、励磁线圈、转子铁心和轴。定子铁心上设置有容错齿和永磁齿，集中式电枢线圈与集中式励磁线圈均绕制于容错齿上，其中励磁线圈可通过功率变换电路，构成第二套电枢绕组；转子由转子铁心和轴构成，转子铁心上既无永磁体也无电枢绕组，结构简单，适合高速运行。本发明的冗余型半齿绕磁通切换电机，具有转矩（功率）密度高、转矩输出能力强、可靠性高的优点，永磁体上既无电枢绕组也无励磁绕组，能有效避免因绕组发热而引起的永磁体高温退磁；励磁线圈可通过变换电路构成第二套电枢绕组，提高了电机运行的容错性能，具有多种工作模式。

主权项

冗余型半齿绕磁通切换电机，包括定子和转子，所述定子和转子均为凸极结构，且两者之间具有气隙；所述定子由定子铁心(1)、永磁体(4)组合而成，所述定子铁心(1)由一个容错齿(2)、两个导磁齿(3)构成，所述容错齿(2)位于两个所述导磁齿(3)之间构成“E”型铁心结构；相邻所述定子铁心(1)之间嵌入所述永磁体(4)，所述永磁体(4)充磁方向为切向，且相邻所述永磁体(4)的充磁方向相反；其特征在于，采用半齿绕结构的电枢线圈(5)和励磁线圈(6)并行设置于所述容错齿(2)上，且所述电枢线圈(5)和励磁线圈(6)为集中绕组；每个电枢线圈(5)与其圆心角分别相隔90°、180°和270°的三个电枢线圈(5)构成一相电枢绕组；各相电枢绕组中的各个电枢线圈(5)内的永磁磁链为单极性变化；各相电枢绕组中圆心角相隔180°的两个电枢线圈(5)内的永磁磁链相位相同，且平均值相同，磁链变化具有一致性，同时圆心角相隔90°的两个电枢线圈(5)内的永磁磁链相位相差180°，且平均值相同，磁链变化具有互补性；各相电枢绕组中圆心角分别为0°和90°的两个电枢线圈(5)顺向串联组成第一线圈组，圆心角分别为180°和270°的两个电枢线圈(5)顺向串联组成第二线圈组，所述第一线圈组和所述第二线圈组顺向串联或并联；每个励磁线圈(6)与每个电枢线圈(5)在空间位置上一一对应，每相电枢绕组中与各电枢线圈(5)对应位置的各个励磁线圈(6)顺向串联构成一个励磁线圈组；各个励磁线圈组采用顺向串联构成能够调节气隙磁场的一套励磁绕组，或者各个励磁线圈组采用“星”型连接构成一套电枢绕组。