一種h型鐵芯混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混合勵(lì)磁電機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種Η型鐵芯混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)電機(jī)是飛機(jī)的重要組成部分之一，它應(yīng)具有的特點(diǎn)如下:
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高；
(2)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)故障滅磁；
(3)功率密度高；
(4)效率高。
[0003]開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有簡(jiǎn)單可靠的電機(jī)結(jié)構(gòu)，然而它屬于自勵(lì)磁電機(jī)，工作在半周期狀態(tài)。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)時(shí)，需要知道準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置信息。位置傳感器的引入使得系統(tǒng)可靠性降低，體積和成本提高，同時(shí)變換器需采用全控開(kāi)關(guān)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)勵(lì)磁和換向，系統(tǒng)復(fù)雜。
[0004]電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基礎(chǔ)上加入了一套勵(lì)磁繞組，可以采用二極管不控電路來(lái)實(shí)現(xiàn)整流，并且發(fā)電過(guò)程不需要轉(zhuǎn)子位置信息。系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單，可靠性高。
[0005]然而，電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)的勵(lì)磁磁鏈中含有直流分量，降低了鐵磁材料的利用率。電勵(lì)磁磁通切換電機(jī)勵(lì)磁磁鏈為雙極性，提高了鐵磁材料的利用率和電機(jī)的功率密度。
[0006]然而，不管是電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)還是電勵(lì)磁磁通切換電機(jī)，均未采用永磁體勵(lì)磁，電機(jī)勵(lì)磁損耗$父大，效率有待進(jìn)一步提尚。
[0007]為提高電勵(lì)磁磁通切換電機(jī)的效率和功率密度，文獻(xiàn)“并列式混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)直流發(fā)電系統(tǒng)功率角線性控制策略(《中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)》，第32卷，第12期，136-145頁(yè))，，研究了串聯(lián)式混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)，但是其勵(lì)磁繞組的磁路中包含永磁體這樣的大磁阻，極大地降低了勵(lì)磁電流的利用率；該文獻(xiàn)同時(shí)研究了并列式混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)，勵(lì)磁繞組的磁路中不包含永磁體這樣的大磁阻，但是勵(lì)磁電流利用率并沒(méi)有得到提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種Η型鐵芯混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)。所述電機(jī)針對(duì)現(xiàn)有混合勵(lì)磁電機(jī)勵(lì)磁電流利用率不高的問(wèn)題，勵(lì)磁電流的注入極性保證每一 Η型鐵芯中永磁磁場(chǎng)和電勵(lì)磁磁場(chǎng)在公共磁路中產(chǎn)生的磁通方向相反，公共磁路磁阻減小，提高了勵(lì)磁電流的利用率、電機(jī)的空載反電勢(shì)和功率密度。
[0009]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種Η型鐵芯混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)，所述電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、短路永磁體組成；所述定子由Η型鐵芯、導(dǎo)磁橋、勵(lì)磁槽、勵(lì)磁線圈、電樞槽、電樞線圈組成；
所述Η型鐵芯有六個(gè)，分別是第一到第六Η型鐵芯； 所述導(dǎo)磁橋有六個(gè)，分別是第一到第六導(dǎo)磁橋；
所述電樞槽有六個(gè)，分別是第一到第六電樞槽；
所述電樞線圈有六個(gè)，分別是第一到第六電樞線圈；
所述勵(lì)磁槽有六個(gè)，分別是第一到第六勵(lì)磁槽；
所述勵(lì)磁線圈有六個(gè)，分別是第一到第六勵(lì)磁線圈；
所述短路永磁體有六個(gè)，分別是第一到第六永磁體；
所述第一 Η型鐵芯和第二 Η型鐵芯通過(guò)第一導(dǎo)磁橋連接，第一導(dǎo)磁橋與電機(jī)氣隙之間為第一電樞槽；
所述第二 Η型鐵芯和第三Η型鐵芯通過(guò)第二導(dǎo)磁橋連接，第二導(dǎo)磁橋與電機(jī)氣隙之間為第二電樞槽；
所述第三Η型鐵芯和第四Η型鐵芯通過(guò)第三導(dǎo)磁橋連接，第三導(dǎo)磁橋與電機(jī)氣隙之間為第三電樞槽；
所述第四Η型鐵芯和第五Η型鐵芯通過(guò)第四導(dǎo)磁橋連接，第四導(dǎo)磁橋與電機(jī)氣隙之間為第四電樞槽；
所述第五Η型鐵芯和第六Η型鐵芯通過(guò)第五導(dǎo)磁橋連接，第五導(dǎo)磁橋與電機(jī)氣隙之間為第五電樞槽；
所述第六Η型鐵芯和第一 Η型鐵芯通過(guò)第六導(dǎo)磁橋連接，第六導(dǎo)磁橋與電機(jī)氣隙之間為第六電樞槽；
所述第一電樞線圈放置在第一電樞槽和第二電樞槽內(nèi)，第二電樞線圈放置在第二電樞槽和第三電樞槽內(nèi)，第三電樞線圈放置在第三電樞槽和第四電樞槽內(nèi)，第四電樞線圈放置在第四電樞槽和第五電樞槽內(nèi)，第五電樞線圈放置在第五電樞槽和第六電樞槽內(nèi)，第六電樞線圈放置在第六電樞槽和第一電樞槽內(nèi)；
所述第一電樞線圈和第四電樞線圈串聯(lián)組成第一電樞繞組，第二電樞線圈和第五電樞線圈串聯(lián)組成第二電樞繞組，第三電樞線圈和第六電樞線圈串聯(lián)組成第三電樞繞組；
所述第一 Η型鐵芯與電機(jī)氣隙之間為第一勵(lì)磁槽，第二 Η型鐵芯與電機(jī)氣隙之間為第二勵(lì)磁槽，第三Η型鐵芯與電機(jī)氣隙之間為第三勵(lì)磁槽，第四Η型鐵芯與電機(jī)氣隙之間為第四勵(lì)磁槽，第五Η型鐵芯與電機(jī)氣隙之間為第五勵(lì)磁槽，第六Η型鐵芯與電機(jī)氣隙之間為第六勵(lì)磁槽；
所述第一勵(lì)磁線圈放置在第一勵(lì)磁槽和第二勵(lì)磁槽內(nèi)，第二電樞線圈放置在第二勵(lì)磁槽和第三勵(lì)磁槽內(nèi)，第三勵(lì)磁線圈放置在第三勵(lì)磁槽和第四勵(lì)磁槽內(nèi)，第四勵(lì)磁線圈放置在第四勵(lì)磁槽和第五勵(lì)磁槽內(nèi)，第五勵(lì)磁線圈放置在第五勵(lì)磁槽和第六勵(lì)磁槽內(nèi)，第六勵(lì)磁線圈放置在第六勵(lì)磁槽和第一勵(lì)磁槽內(nèi)；
所述第一到第六勵(lì)磁線圈串聯(lián)組成勵(lì)磁繞組；
所述第一 Η型鐵芯與電機(jī)機(jī)殼之間嵌入第一永磁體，第二 Η型鐵芯與電機(jī)機(jī)殼之間嵌入第二永磁體，第三Η型鐵芯與電機(jī)機(jī)殼之間嵌入第三永磁體，第四Η型鐵芯與電機(jī)機(jī)殼之間嵌入第四永磁體，第五Η型鐵芯與電機(jī)機(jī)殼之間嵌入第五永磁體，第六Η型鐵芯與電機(jī)機(jī)殼之間嵌入第六永磁體，相鄰兩個(gè)永磁體的勵(lì)磁方向相反，勵(lì)磁電流的注入極性使得每一 Η型鐵芯中永磁磁場(chǎng)和電勵(lì)磁磁場(chǎng)在公共磁路中產(chǎn)生的磁通方向相反。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提出了一種Η型鐵芯混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)。所述電機(jī)在采用的Η型定子鐵芯中，構(gòu)建永磁體磁場(chǎng)與勵(lì)磁繞組磁場(chǎng)的公共磁路，通過(guò)設(shè)置勵(lì)磁電流的極性和永磁體的勵(lì)磁方向，使得公共磁路中的永磁體磁場(chǎng)與勵(lì)磁繞組磁場(chǎng)相反。本發(fā)明提出的磁通切換電機(jī)，其公共磁路磁阻減小，使得勵(lì)磁繞組磁路的磁阻減小，提高了勵(lì)磁電流的利用率、系統(tǒng)的效率、轉(zhuǎn)矩銅耗比，在勵(lì)磁繞組勵(lì)磁損耗不變的前提下提高了電機(jī)的輸出功率。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ] 圖1是本發(fā)明電機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是本發(fā)明電機(jī)的電樞槽和勵(lì)磁槽標(biāo)識(shí)圖。
[0013]圖3是本發(fā)明提高勵(lì)磁電流利用率的示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明電機(jī)的外特性圖。
[0015]圖5是本發(fā)明Η型鐵芯混合勵(lì)磁的方案的變化結(jié)構(gòu)1。
[0016]圖6是本發(fā)明Η型鐵芯混合勵(lì)磁的方案的變化結(jié)構(gòu)2。
[0017]圖7是本發(fā)明Η型鐵芯混合勵(lì)磁的方案應(yīng)用到雙凸極電機(jī)所形成的混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)結(jié)構(gòu)。
[0018]附圖標(biāo)記說(shuō)明:圖1至圖7中，1是導(dǎo)磁橋，2是勵(lì)磁線圈，3是電樞線圈，4是Η型鐵芯，5是永磁體，6是機(jī)殼，7是轉(zhuǎn)子，8是電樞槽，9是勵(lì)磁槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明提出的一種Η型鐵芯混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
如圖1和圖2所示，一種Η型鐵芯混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)，所述Η型鐵芯混合勵(lì)磁磁通切換電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、短路永磁體組成，其中，所述定子由Η型鐵芯、導(dǎo)磁橋、勵(lì)磁槽、勵(lì)磁線圈、電樞槽、電樞線圈組成；
所述Η型鐵芯有六個(gè)，分別是第一到第六Η型鐵芯；
所述導(dǎo)磁橋有六個(gè)，分別是第一到第六導(dǎo)磁橋；
所述電樞槽有六個(gè)，分別是第一到第六電樞槽；
所述電樞線圈有六個(gè)，分別是第一到第六電樞線圈；
所述勵(lì)磁槽有六個(gè)，分別是第一到第六勵(lì)磁槽；
所述勵(lì)磁線圈有六個(gè)，分別是第一到第六勵(lì)磁線圈；
所述短路永磁體有六個(gè)，分別是第一到第六永磁體；
所述第一 Η型鐵芯和第二 Η型鐵芯通過(guò)第一導(dǎo)磁橋連接，第一導(dǎo)磁