专利名称：可控磁场永磁盘式电机的制作方法
技术领域：
本发明属于电机，是一种可控磁场永磁盘式电机。
背景技术：
盘式电机有励磁式和永磁式两种。励磁盘式电机转子的各个磁极都设有励磁绕组，调节励磁绕组电流，可以方便地控制磁场，但是励磁绕组有损耗和发热，电机的整体效率和功率密度低。永磁盘式电机转子上设置永磁体，没有励磁损耗和发热，电机的整体效率和功率密度高，但原理上不可调控。必要时需按照矢量控制原理从定子侧进行控制，控制复杂，而且，控制磁势与永磁磁势同轴(直轴)，会影响永磁体的运行条件，特别是当强弱磁情况时会造成永磁体不可逆去磁，影响电机的运行性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种可控磁场永磁盘式电机，使之通过调节定子励磁绕组电流，方便地控制磁场，从而控制电机的运行状态。
实现上述目的的本发明的主要技术构思是，通过将电机定子分裂成内、外定子，其间设置一直流线圈，又在电机定子的左、右两侧各设置一嵌有永磁体的转子。则当控制电机定子上的直流线圈电流时，即可控制磁场，以改变电机的运行状态。本发明的具体方案是，本永磁盘式电机的主要结构中主要包含有固置在定子机座上的铁芯绕组式定子组件和固置在转轴上的永磁式转子组件，在本发明中定子组件主要包含有内定子铁芯、外定子铁芯、左电枢线圈、右电枢线圈和直流励磁线圈，其中，左、右电枢线圈分别嵌置在内、外定子铁芯的左、右两侧，直流励磁线圈置于内定子铁芯及外定子铁芯之间；转子组件具有左、右两个转子组件，其中，左转子组件上相对于外定子铁芯的位置间隔一个极距嵌入永磁体N极，极间形成励磁磁极，同时，相对于内定子铁芯的位置间隔一个极距嵌入永磁体S极，永磁体N极和S极错开一个极距，右转子组件上相对于外定子的位置间隔一个极距嵌入永磁体S极，同时，相对于内定子的位置间隔一个极距嵌入永磁体N极，永磁体S极和N极错开一个极距。
由上所述本发明电机结构见，由于通过将电机定子分裂成内、外定子，其间设置一直流励磁线圈；在电机定子的左、右两侧各设置一转子，在该转子上相应于内、外定子分别嵌入异极性永磁体，间隔有励磁磁极，并使左、右转子异极性对准，使永磁磁路和励磁磁路相对独立，相互影响小。从而综合利用了励磁式和永磁式盘式电机的优点，调节励磁线圈电流，可以方便地控制磁场；控制磁势虽然与永磁磁势同轴(直轴)，但不会影响永磁体的运行条件，特别是当强弱磁情况时，不会造成永磁体不可逆去磁，影响电机的运行特性。本发明特别适合电机的高功率密度、高效率、磁场可控制要求。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中的左转子组件结构示意图。
图3为本发明中的定子铁芯结构示意图。
具体实施例方式
本发明的实施例如附图所示。以下结合附图对本发明作进一步说明。
首先请参阅图1。由图1见，本实施例中，固置在定子机座上的铁芯绕组式定子组件由内定子铁芯4、外定子铁芯6、左电枢线圈3、右电枢线圈7和直流励磁线圈5组成，其中，左、右电枢线圈3、7分别嵌置在内、外定子铁芯4、6的左、右两侧，直流励磁线圈5置于内定子铁芯4及外定子铁芯6之间；固置在转轴1上的转子组件具有左、右两个转子组件2、8，其中，左转子组件2上，请同时参阅图2，相对于外定子铁芯6的位置间隔一个极距嵌入永磁体N极9，极间形成励磁磁极11，同时，相对于内定子铁芯4的位置间隔一个极距嵌入永磁体S极10，极间形成励磁磁极12，永磁体N极9和S极10错开一个极距。同样，右转子组件8上相对于外定子铁芯6的位置间隔一个极距但嵌入永磁体S极10，极间形成励磁磁极11，同时，相对于内定子铁芯4的位置间隔一个极距但嵌入永磁体N极9，极间形成励磁磁极12，永磁体S极10和N极9错开一个极距。
由图3所示定子铁芯结构图见，直流励磁线圈5置于用硅钢带卷绕成的外定子铁芯6与内定子铁芯4之间，两铁芯的两端面开有等宽的、装配时对齐的槽，以嵌入左电枢线圈3和右电枢线圈7。
请再参阅图1。本实施例装配时，左、右转子永磁体的异极性对准。永磁磁路为左转子外侧N极、左侧外侧气隙、左侧外定子齿、外定子磁轭、右侧外定子齿、右侧外侧气隙、右转子外侧S极、右转子磁轭、右转子内侧N极、右侧内侧气隙、右侧内定子齿、内定子磁轭、左侧内定子齿、左侧内侧气隙、左转子内侧S极、左转子磁轭、左转子外侧N极。由于直流励磁线圈的轴线同转轴，永磁体磁异率接近气隙，励磁磁路为左转子外侧励磁磁极、左侧外侧气隙、左侧外定子齿、外定子磁轭、右侧外定子齿、右侧外侧气隙、右转子外侧励磁磁极、右转子磁轭、右转子内铡励磁磁极、右侧内侧气隙、右侧内定子齿、内定子磁轭、左侧内定子齿、左侧内侧气隙、左转子内侧励磁磁极、左转子磁轭、左转子外侧励磁磁极。调节直流励磁线圈电流，即可方便地控制磁场。
权利要求
1，一种可控磁场永磁盘式电机，包含有固置在定子机座上的铁芯绕组式定子组件和固置在转轴上的永磁式转子组件，其特征在于定子组件主要包含有内定子铁芯、外定子铁芯、左电枢线圈、右电枢线圈和直流励磁线圈，其中，左、右电枢线圈分别嵌置在内、外定子铁芯的左、右两侧，直流励磁线圈置于内定子铁芯及外定子铁芯之间；转子组件具有左、右两个转子组件，其中，左转子组件上相对于外定子铁芯的位置间隔一个极距嵌入永磁体N极，同时，相对于内定子铁芯的位置间隔一个极距嵌入永磁体S极，永磁体N极和S极错开一个极距，右转子组件上相对于外定子的位置间隔一个极距嵌入永磁体S极，同时，相对于内定子的位置间隔一个极距嵌入永磁体N极，永磁体S极和N极错开一个极距。
全文摘要
本发明是一种可控磁场永磁盘式电机，定子组件主要由内定子铁芯、外定子铁芯、左电枢线圈、右电枢线圈和直流励磁线圈组成，其中，左、右电枢线圈分别嵌置在内、外定子铁芯的左、右两侧，直流励磁线圈置于内定子铁芯及外定子铁芯之间；转子组件具有左、右两个转子组件，左(右)转子组件上相对于外定子铁芯的位置间隔一个极距嵌入永磁体N极(S极)，同时，相对于内定子铁芯的位置间隔一个极距嵌入永磁体S极(N极)，永磁体N极和S极错开一个极距。本发明特别适合电机的高功率密度、高效率、磁场可控制要求。
文档编号H02K23/02GK1547314SQ20031010949
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月17日 优先权日2003年12月17日
发明者黄苏融, 贡俊, 谢国栋, 张琪, 杨锟, 唐名钟 申请人:上海大学, 上海安乃达驱动技术有限公司