一种轴向非均匀气隙混合励磁同步电机

摘要

本发明公开一种轴向非均匀气隙混合励磁同步电机，包括机壳、设于机壳内的定子、转子、固定在端盖上的环形导磁桥和转轴。其中，定子包括定子铁心和嵌在定子槽内的电枢绕组；转子固定在转轴上且包括转子N极极靴、转子S极极靴和切向磁化永磁体。永磁体轴向长度小于定子铁心轴向长度。转子N极和S极极靴分为与永磁体相邻的永磁侧以及不与永磁体相邻的电励磁侧，转子永磁侧和电励磁侧与定子铁心之间形成的两段主气隙长度不同。此种电机气隙磁场调节范围宽，可实现调速状态宽转速范围弱磁控制、发电状态时电压调节以及故障状态下完全灭磁保护，在新能源汽车及独立电源系统中有重要应用价值。

主权项

一种轴向非均匀气隙混合励磁同步电机，包括机壳及设于机壳内的定子、转子和转轴；其特征在于：定子包括定子铁心和嵌在定子槽内的电枢绕组；转子固定在转轴上且包括转子N极极靴、转子S极极靴和切向磁化永磁体，转子N、S极极靴分别包括与永磁体相邻的永磁侧和不与永磁体相邻的电励磁侧，且永磁体的轴向长度小于定子铁心的轴向长度；所述转子N极极靴与转子S极极靴采用如下两种结构中的任一种：第一种：转子N极极靴的电励磁侧沿转轴方向外径不变延伸，集合于圆环形极靴，与该转子N极极靴相对应的转子S极极靴的电励磁侧延伸呈瓶颈状收缩，集合成外径小于前述圆环形极靴的空心圆柱形极靴；第二种：转子S极极靴的电励磁侧沿转轴方向外径不变延伸，集合于圆环形极靴，与该转子S极极靴相对应的转子N极极靴的电励磁侧延伸呈瓶颈状收缩，集合成外径小于前述圆环形极靴的空心圆柱形极靴；所述任一种结构中的空心圆柱形极靴与圆环形极靴之间设置环形的导磁桥，所述导磁桥与两极附加导磁体延伸端之间形成两个附加气隙，该附加气隙的长度小于主气隙长度；机壳两侧均设有与之配合的端盖，导磁桥固定在转子极靴延伸端一侧端盖上，内嵌励磁绕组；所述转子极靴的永磁侧和电励磁侧外径不同，与定子铁心之间形成长度不同的两段主气隙，且所述永磁侧主气隙的长度与电励磁侧主气隙的长度不同。