专利名称：磁场增强型永磁开关磁链电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及永磁开关磁链电机。
背景技术：
电机是现代工业系统中的主要驱动部件，性能优异的电机对整个驱动系统 至关重要。近年来，随着电力电子技术、永磁材料和微机控制技术的发展，永 磁无刷直流电机得到迅速发展，永磁无刷直流电机具有高效、高功率密度的特 点，随着高性能永磁材料的问世，大大提高了永磁无刷直流电机的功率密度和 性能。
开关磁阻电机因为结构简单、可靠性好等特点，得到越来越广泛的应用。 在开关磁阻电机的定子齿中间放置永磁体得到的永磁开关磁链电机，结合了开 关磁阻电机和永磁电机的特点，既有开关磁阻电机结构简单可靠性好等特点， 同时兼具永磁电机功率密度高等特点。传统永磁开关磁链电机包括转子，定子， 三相电枢绕组和机壳，转子由齿槽式铁心叠片构成，固定在机壳内的定子包括
依次排列的"U"形铁心和第一永磁体，第一永磁体沿圆周切向充磁，N极、S 极交替排列，电枢齿由第一永磁体和紧贴在第一永磁体两侧的"U"形铁心边构 成，三相电枢绕组为集中绕组，绕在电枢齿上，机壳必须采用不导磁材料。在 永磁开关磁链电机中，转子仅由铁心叠片构成，结构简单可靠；永磁体和电枢 绕组都置于定子上，非常易于散热冷却。但是，传统永磁开关磁链电机存在比 较严重的径向端部漏磁。漏磁一方面造成永磁体利用率不高，另一方面也导致 了电磁干扰与电磁兼容问题，同时还限制了电机机壳必须采用不导磁材料。
发明内容
本发明的目的是为克服传统永磁开关磁链电机的端部漏磁问题，提出一种
磁场增强型永磁开关磁链电机，以提高电磁干扰和电磁兼容能力，提高永磁体 的利用率和电机效率。
本发明的磁场增强型永磁开关磁链电机，包括转子，定子，三相电枢绕组 和机壳，转子由齿槽式铁心叠片构成，固定在机壳内的定子包括依次排列的"U" 形铁心和第一永磁体，第一永磁体沿圆周切向充磁，N极、S极交替排列，电枢 齿由第一永磁体和紧贴在第一永磁体两侧的"U"形铁心边构成，三相电枢绕组 为集中绕组，绕在电枢齿上，其特征是机壳为导磁材料，在机壳和定子之间置 有第二永磁体，第二永磁体沿半径方向充磁，N极、S极交替排列，与"U"形
3铁心接触的第一永磁体和第二永磁体在接触面上的极性相同。
上述的转子和"U"形铁心可由硅钢片叠制而成。所说的机壳由钢板巻成或
者由硅钢片叠制而成。
本发明中的第一永磁体为平行充磁的钕铁硼、钐钴或铁氧体。第二永磁体
为平行充磁或者径向充磁的钕铁硼、钐钴或铁氧体。
本发明中的"u"形铁心的开口可以为全开口或半开口。
本发明的磁场增强型永磁开关磁链电机可以是旋转电机，也可以是直线电机。
本发明的有益效果在于
本发明的磁场增强型永磁开关磁链电机结构简单，采用第二永磁体增强了 永磁磁场，可有效增加电枢绕组匝链的永磁磁链的变化量，增大反电势，从而 得到更高的功率密度输出。由于机壳采用导磁材料，因此能够完全避免不导磁 机壳存在的外沿漏磁，提高电机抗电磁干扰和电磁兼容能力，提高永磁体利用 率。
图1是一种磁场增强型永磁开关磁链电机的结构示意图，图中箭头方向为 永磁体充磁方向；
图2是另一种磁场增强型永磁开关磁链电机的结构示意图，图中箭头方向 为永磁体充磁方向。
具体实施例方式
图l所示是旋转式磁场增强型永磁开关磁链电机，包括转子l，定子2，三 相电枢绕组3和机壳4，转子由齿槽式铁心叠片构成，固定在机壳内的定子包括 依次排列的"U"形铁心2.1和第一永磁体2.2，第一永磁体沿圆周切向充磁，N 极、S极交替排列，电枢齿由第一永磁体2.2和紧贴在第一永磁体两侧的"U"形 铁心边构成，图例中，转子有10个齿，定子有12个电枢齿，三相电枢绕组3 为集中绕组，绕在电枢齿上，在机壳和定子之间置有第二永磁体2.3，第二永磁 体沿半径方向充磁，N极、S极交替排列，与"U"形铁心接触的第一永磁体和 第二永磁体在接触面上的极性相同，机壳4为导磁材料。
图2所示是直线式磁场增强型永磁开关磁链电机，图示实例中，动子2(相 当于旋转式电机中的定子2)为12极，在动子长度内定子1 (相当于旋转式电 机中的转子1)为10极。动子有12个绕有三相电枢绕组的电枢齿，每个电枢齿 中间夹一块永磁体，相邻永磁体N极、S极交替排列，共12块永磁体；每个"U"形铁心外沿再放置一块永磁体，共12块。每一 "U"形铁心两侧的第一永磁体 和外沿的第二永磁体，与该"U"形铁心接触面的极性相同。
图2所示是直线式磁场增强型永磁开关磁链电机，图示实例中，动子2(相 当于旋转式电机中的定子2)为12极，在动子长度内定子1 (相当于旋转式电 机中的转子1)为10极。动子包括依次排列的"U"形铁心2.1和第一永磁体 2.2，第一永磁体N极、S极交替排列，电枢齿由第一永磁体2.2和紧贴在第一 永磁体两侧的"U"形铁心边构成，三相电枢绕组3为集中绕组，绕在电枢齿 上，在机壳4和动子之间置有第二永磁体2.3，第二永磁体N极、S极交替排列， 与"U"形铁心接触的第一永磁体和第二永磁体在接触面上的极性相同。
权利要求
1.磁场增强型永磁开关磁链电机，包括转子(1)，定子(2)，三相电枢绕组(3)和机壳(4)，转子由齿槽式铁心叠片构成，固定在机壳内的定子包括依次排列的“U”形铁心(2.1)和第一永磁体(2.2)，第一永磁体沿圆周切向充磁，N极、S极交替排列，电枢齿由第一永磁体(2.2)和紧贴在第一永磁体两侧的“U”形铁心边构成，三相电枢绕组(3)为集中绕组，绕在电枢齿上，其特征是机壳(4)为导磁材料，在机壳和定子之间置有第二永磁体(2.3)，第二永磁体沿半径方向充磁，N极、S极交替排列，与“U”形铁心接触的第一永磁体和第二永磁体在接触面上的极性相同。
2. 根据权利要求1所述的磁场增强型永磁开关磁链电机，其特征在于转子 (1)和"U"形铁心(2.1)由硅钢片叠制而成。
3. 根据权利要求1所述的磁场增强型永磁开关磁链电机，其特征在于所说的 第一永磁体(2.2)为充磁的钕铁硼、钐钴或铁氧体。
4. 根据权利要求1所述的磁场增强型永磁开关磁链电机，其特征在于所说的 第二永磁体(2.3)为充磁的钕铁硼、钐钴或铁氧体。
5. 根据权利要求1所述的磁场增强型永磁开关磁链电机，其特征在于所说的 "U"铁心的开口为全开口或半开口。
6. 根据权利要求1所述的磁场增强型永磁开关磁链电机，其特征在于所说的 机壳(4)由钢板巻成或者由硅钢片叠制而成。
7. 根据权利要求1所述的磁场增强型永磁开关磁链电机，其特征在于该电机 为旋转电机或直线电机。
全文摘要
本发明公开的磁场增强型永磁开关磁链电机，包括转子，定子，三相电枢绕组和机壳，转子由齿槽式铁心叠片构成，固定在机壳内的定子包括依次排列的“U”形铁心和第一永磁体，第一永磁体沿圆周切向充磁，N极、S极交替排列，电枢齿由第一永磁体和紧贴在第一永磁体两侧的“U”形铁心边构成，三相电枢绕组为集中绕组，绕在电枢齿上，机壳为导磁材料，在机壳和定子之间置有第二永磁体，第二永磁体沿半径方向充磁，N极、S极交替排列，与“U”形铁心接触的第一永磁体和第二永磁体在接触面上的极性相同。本发明结构简单，比传统永磁开关磁链电机具有更高的功率密度输出，并能够避免机壳外沿漏磁，提高电机抗电磁干扰和电磁兼容能力，提高永磁体利用率。
文档编号H02K1/12GK101552526SQ20091009878
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者沈建新, 王灿飞 申请人:浙江大学