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，从相邻的另一个励磁槽5穿出，形成一个线圈，使得每相邻两个励磁槽内的电流大小相同，方向相反；定子槽轭3和定子背轭2之间安放有永磁体8，永磁体8采用低磁能积的铁氧体永磁体材料，相邻两块永磁体的充磁方向相反；动子包括动子齿9和动子槽10，动子齿和定子齿之间设有主气隙11 ;励磁绕组7所在槽内上方的定子槽轭部断开，设附加气隙12，附加气隙12的各处宽度均相等。
[0060]实施例2如图4所示，本实施方式电机定子齿数为8，动子齿数为4，永磁体块数为8，本实施方式包括定子，动子，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6交替间隔排列，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，然后向外侧方向沿定子背轭2外表面穿出，形成一个线圈，电枢绕组6围绕定子槽轭3，永磁体8和定子背轭2缠绕，每个电枢槽内的电枢绕组为一套线圈，共形成4套线圈，4套线圈可以相互串联或者并联，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，从相邻的另一个励磁槽5穿出，形成一个线圈，使得每相邻两个励磁槽内的电流大小相同，方向相反；定子槽轭3和定子背轭2之间安放有永磁体8，每个定子槽轭3上有2块永磁体，永磁体采用高磁能积的钕铁硼永磁体材料，同一定子槽轭上的2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；动子包括动子齿9和动子槽10，动子齿和定子齿之间设有主气隙11 ;励磁绕组7所在槽内上方的定子槽轭部断开，设附加气隙12，附加气隙12的各处宽度均相等。
[0061]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型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实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，其特征是，包括定子及动子，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间设有永磁体，定子槽轭位于定子槽底部靠近外侧方向，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； 所述动子包括动子齿，相邻动子齿之间设有动子槽，所述定子齿和动子齿之间设有主气隙；所述励磁绕组所在槽底部的定子槽轭部断开，设为附加气隙； 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，利用定子和动子间磁阻变化产生转矩并发电。2.如权利要求1所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，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动子形成主磁通，另一部分不经过主气隙进入动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动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所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，其特征是，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。4.如权利要求1所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，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1的自然数； 所述电机动子齿的个数nr和电机定子齿的个数ns满足:nr多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1的自然数。5.如权利要求1所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，其特征是，所述励磁绕组产生的磁通经过附加气隙、定子齿、主气隙和动子齿形成闭合回路，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。6.如权利要求1所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，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。7.如权利要求1所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，其特征是，所述电枢绕组从一个电枢槽穿入，然后向外侧方向沿定子背轭外表面穿出，形成一个线圈，电枢绕组围绕定子槽轭，永磁体和定子背轭缠绕，每个电枢槽内的电枢绕组为一套线圈；共形成4套电枢线圈，4套线圈可以相互并联或者串联。8.如权利要求1所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，其特征是，所述励磁绕组从一个励磁绕组所在槽穿入，从相邻的励磁槽穿出，相邻两个励磁槽内的绕组组成一个励磁线圈，每个励磁线圈横跨两个定子齿距，相邻两个励磁绕组所在槽内绕组的电流大小相同，方向相反。9.如权利要求3所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，其特征是，所述电机的永磁体的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7所述的环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，其特征是，所述电枢绕组的4套线圈的匝数可以相同也可以不同，所述定子背轭可以设置凹槽或者铁芯挡板固定电枢绕组。
【专利摘要】本实用新型公开了环形轭部电枢绕组高功率密度混合励磁永磁直线发电机，包括定子及动子，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间设有永磁体，定子槽轭位于定子槽底部靠近外侧方向，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，定子齿和动子齿之间设有主气隙；励磁绕组所在槽内上方的定子槽轭部断开，设附加气隙，通过调节励磁绕组内电流的方向和大小可以调节该漏磁通的大小，起到增磁和去磁的作用，进而调节经过主气隙进入到动子中的主磁通的大小，以此实现调节励磁。
【IPC分类】H02K3/28, H02K1/17, H02K1/16, H02K1/34
【公开号】CN205081585
【申请号】CN201520828361
【发明人】王道涵
【申请人】山东大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月22日