体8和定子背轭2缠绕，每个励磁槽内的励磁绕组为一套线圈，共形成4套线圈，4套线圈可以相互串联或者并联，电枢槽4内安放有电枢绕组6，电枢绕组6从一个电枢槽4穿入，从相邻的另一个电枢槽穿出，形成一个线圈，使得每相邻两个电枢槽内的电流大小相同，方向相反；定子槽轭3和定子背轭2之间安放有弧形永磁体8，永磁体8采用低磁能积的铁氧体永磁体材料，永磁体采取平行充磁，相邻两块永磁体的充磁方向相反；转子包括转子齿9和转子槽10，转子齿9沿圆周对称分布，转子齿9和定子齿I之间设有主气隙11 ;励磁绕组所在槽内上方的定子槽轭部沿径向断开，设附加气隙12，附加气隙12设置在电机径向方向，附加气隙12的各处宽度均相等。
[0074]实施例2如图4所示，本实施方式电机定子齿数为8，转子齿数为4，永磁体块数为16，本实施方式包括定子，转子，主气隙和附加气隙，定子包括定子铁芯，永磁体和定子槽，定子铁芯包括定子齿1，定子背轭2和定子槽轭3，定子铁芯由高导磁率铁磁材料制成，定子铁芯上设有定子槽，定子槽包括电枢槽4和励磁槽5，电枢槽4和励磁槽5交替间隔排列，励磁槽5内安放有励磁绕组7，励磁绕组7从一个励磁槽5穿入，然后向外径方向沿定子背轭穿出，形成一个线圈，励磁绕组7围绕定子槽轭3，永磁体8和定子背轭2缠绕，每个励磁槽内的励磁绕组为一套线圈，共形成4套线圈，4套线圈可以相互串联或者并联，电枢槽4内安放有电枢绕组6，电枢绕组6从一个电枢槽4穿入，从相邻的另一个电枢槽穿出，形成一个线圈，使得每相邻两个电枢槽内的电流大小相同，方向相反；定子槽轭3和定子背轭2之间安放有弧形永磁体8，每个定子槽轭4上有4块永磁体，永磁体8采用高磁能积的钕铁硼永磁体材料，永磁体采取径向充磁，同一定子槽轭上的4块永磁体的充磁方向相同，相邻的不同定子槽轭上的永磁体的充磁方向相反；转子包括转子齿9和转子槽10，转子为涡轮形，当转子齿9与定子齿I对齐时，该转子齿与相邻两个定子齿的磁阻不同，有利于消除转矩死区，改善电机起动性能；转子齿9和定子齿I之间设有主气隙11 ;励磁绕组所在槽内上方的定子槽轭部沿径向断开，设附加气隙12，附加气隙12设置在电机径向方向，附加气隙12靠近电枢槽部分的宽度较窄，靠近定子背轭部分的宽度较宽。
[0075]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，包括定子及转子，所述定子包括由定子槽轭和定子背轭组成的定子轭，定子槽轭和定子背轭之间设有永磁体，定子槽轭位于定子槽底部靠近外圆周方向，所述定子槽包括电枢绕组所在槽即电枢槽和励磁绕组所在槽即励磁槽，所述电枢槽和励磁槽沿圆周交替间隔排列，所述电枢槽内安放有一套电枢绕组，所述励磁槽内安放有一套励磁绕组； 所述励磁绕组从一个励磁槽穿入，然后向外径方向沿定子背轭外侧穿出，形成一个线圈，励磁绕组围绕定子槽轭，永磁体和定子背轭缠绕，每个励磁槽内的励磁绕组为一套线圈； 所述转子包括转子齿，相邻的转子齿之间设有转子槽，所述定子齿和转子齿之间设有主气隙；所述励磁绕组所在励磁槽内上方的定子槽轭部沿径向断开，设有附加气隙； 电机运行时，控制一套电枢绕组的电流大小和方向，所述励磁绕组通方向不变的直流电流，电枢电流磁场、励磁电流磁场和永磁体产生的磁场相互作用使得定子齿上的磁通相互增强或者抵消，定子磁场在某个方向上连续开通或者关断，利用定子和转子间磁阻变化产生转矩。2.如权利要求1所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，相邻两块永磁体产生的一部分磁通经过主气隙进入转子形成主磁通，另一部分不经过主气隙进入转子而经过该附加气隙闭合形成漏磁通，由于永磁体产生的总磁通量是一定的，通过调节励磁绕组内电流的大小可以调节该漏磁通的大小，进而调节经过主气隙进入到转子中的主磁通的大小，以此实现调节励磁的作用。3.如权利要求1所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，所述电机定子齿的个数ns满足:ns = 2*n，其中η是大于等于2的自然数； 所述电机转子齿的个数nr和电机定子齿的个数ns满足:nr = ns/2 ； 所述永磁体的块数npm和电机定子齿的个数ns满足:npm/m = 0.5*ns，m为大于等于I的自然数。4.如权利要求1所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，所述励磁绕组产生的磁通经过附加气隙、定子齿、主气隙和转子齿形成闭合回路，励磁绕组产生的磁通不经过永磁体，与永磁体产生的磁通形成并联关系。5.如权利要求1所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，所述附加气隙可以为各处宽度相同的均匀气隙，也可以为各处宽度不同的非均匀气隙。6.如权利要求1所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，所述电枢绕组从一个电枢绕组所在槽穿入，从相邻的电枢槽穿出，相邻两个电枢槽内的绕组组成一个电枢线圈，每个电枢线圈横跨两个定子齿距，相邻两个电枢绕组所在槽内绕组的电流大小相同，方向相反。7.如权利要求1或4所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，每个励磁槽内的励磁绕组为一套线圈。8.如权利要求1所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，所述永磁体为平行充磁或者径向充磁，每块永磁体既可以由一整块永磁体充磁而成，也可以由多块宽度较窄的永磁体拼接而成，所述永磁体的极弧宽度可以相同，也可以不同，所述同一个定子槽轭上的永磁体的充磁方向相同，相邻两个定子槽轭部上的永磁体的充磁方向相反。9.如权利要求8所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，电机的永磁体的极弧宽度可以通过根据永磁体的磁能积或者剩磁密度灵活确定。10.如权利要求1所述的一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，其特征是，所述转子为对称凸极转子，阶梯型转子或者涡轮状转子。
【专利摘要】本发明公开了一种环形轭部励磁绕组高功率密度混合励磁永磁电动机，包括定子及转子，所述定子包括由定子槽轭和定子背轭组成的定子轭，定子槽轭和定子背轭之间设有永磁体，定子槽轭位于定子槽底部靠近外圆周方向，所述定子槽包括电枢绕组所在槽即电枢槽和励磁绕组所在槽即励磁槽，所述电枢槽和励磁槽沿圆周交替间隔排列，所述电枢槽内安放有一套电枢绕组，所述励磁槽内安放有一套励磁绕组，本发明电机节省材料用量，降低成本。
【IPC分类】H02K3/28
【公开号】CN105226861
【申请号】CN201510694255
【发明人】王道涵
【申请人】山东大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月22日