新型混合励磁无刷爪极发电机的研发

参考文献
［ １ ］ 寇 宝泉 ， 李春 艳 ， 程树康 ， 乔 东伟 ， 王
个磁 套 。
新 型混 合励 磁无刷 爪 极发 电机 的转 子是 由两个爪极组成 的， 和传统的爪极有很大 区别 。 从 图中可以看 出，新型混合励磁无刷爪极发 电 机 的爪极极 掌在 中间位置 ， 而且相隔一段长度 。 在爪极和 爪极之间，有一个隔磁的部分 ，根据 相对位置 可以对爪极进行有效区分 。两个相邻 爪之 间有 一个永磁体，在它的作用下两个磁场
不复杂 ，从 图 １ 我们可 以看 出，这种 发电机 是 和永磁体 ，在二者 的共 同作用 下，磁 密得 到提 由几个主要部分组成 的，如机 壳、定子、隔磁 高
层等等 。对这种新型 发电机 的结构进行分析， 可 以发现新型混合励磁 无刷 爪极发电机和普通 的 发电机具有类似之处 ，都有槽铁 心和对称绕 组 的组成结构 ，而且在 电枢 和机壳之间都存在
电子技术 ・ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
新 型混 合励磁 无刷 爪极发 电机的研 发
文／ 黄倩 邱刚
的电流 变成竖向的形式 ，进而影响 了发 电机 的 传 统 的 电励 磁 爪极发 电机 存 在 发 电效 率低 、磁 场调 节 困难 的 问题 ，对 此 我 国的技 术人 员提 出 了一种 新型 的 混合 励磁 无刷 爪极 发 电机 本 文 将 对 新 型 混 合 励 磁 无 刷 爪极发 电机 的结 构、磁 场运 行 规 律 ，以及新 型 混合 励磁 无 刷 爪 极 发 电机 对 磁 场 的 调 节 能 力 进 行具 体 分析 ，希望 能给 相 关人 士 提 供一些参考。
在 使用过程中存在安全隐患 问题 。永磁爪极发 对 气隙磁场进行调节时 同样存在弊端 。在两种
调节磁场 的优 势。这种新型的发 电机能够实现
大，当电流减小，磁场相应减小 ，这样可 以让
电机具有结构简单 、效率较高 的优势 ，但是 在 对 气隙磁场的调节 。当电流加大 ，磁场相应加 发电机都存在缺陷的情况下 ，新型混合励磁 无 磁场变化保持在规定的范围之 内。 刷 爪极发 电机应运而生 （ ２ ）新型混 合励磁 无刷 爪极发 电机具有
之后 由定子齿 一个电极。电励磁电磁的
路径具体如下 ：电励磁 的电磁 通过励磁支架 ， 进入到 附加气 隙之中，然后进入爪极 ，通过主 气 隙进入 了定子 ，之 后从定子中通过 ，到达主 气 隙，经 过爪 极和附加气隙，最终进入励磁支
实 现 了 并 联 的 关 系 。 此 外 ，在 电机 的外 面 ，有
秀 和 ，朱 常 青 ． 可 控磁 通 永磁 同 步 电
机 弱 磁 新 方 案 … ．中 国 科 技 论 文 在 线， ２ ０ １ ３ ， １ ６（ ４ ５ ） ： １ ６ ４ — １ ６ ６ ． ［ ２ 】窭 汝振 ，温 旭 辉 ，朱姝 姝 ，刘 闯 ，宁 银 行 ，徐轶 昊 ．永磁 同步电动机直接 转矩控 制 的 弱磁 运行 分 析 ．中国 电机工程 学
１新型混合励磁无刷爪极发电机的结构
新 型混合 励磁 无刷 爪 极发 电机 的结构 并
提高磁密 的优势 。这种新型 的发 电机 既然 可以 调节气隙磁场 ，就能对气隙 的磁密产 生影 响。 发 电机在提高磁密 的过程 中，应用 了对称 绕组
５ 结 论
传统 的 电励 磁 爪机 发 电机 存在 发 电效 率 低、磁场调节 困难 的问题 ，为了解决这一问题 ， 技术人员应该加大研发力度 ，将新 型的混 合励 磁无刷爪极发 电机投入生产 。
一
（ ３ ）新型 混合励磁 无刷爪极 发 电机具 有 可靠性 的优势 。这种新 型的发 电机 可以在 停止
工作时停转 电刷结构 ，保障 发电机运 转的可靠
性和安全性 。由于这种 性能，它被 称为无刷爪 极发 电机 。 （ ４ ）新型混合励 磁无刷爪 极发 电机 可 以 保证气 隙磁场 的均匀 。传 统的电励磁爪极发电 机在发 电的过程 中不能规范极弧的长度，无法 保证气 隙磁场 的对称 ，但 是新型混合励磁无刷 爪极发 电机却很好地解 决了这 一问题 。
（ １ ）新型混 合励磁无刷 爪极发 电机具有
和永磁体 产生 的切向电磁，二者在爪极位置实 现 了汇合 。在爪极的作用下，电磁通过 了气隙 、
定子，到达另一极，然后再循环往复这个过程 ， 逐渐形成 一个磁 通回路。对新型混合励磁无刷 爪极发电机的气隙磁密进行分析可 以发现 ，当 励磁电流为 ０时，气隙磁密为一个数值 ，当励 磁电流逐渐加大时，气隙磁密的数值也在 不断 发生变化 。
图 １
之前确定好 的界 限条件 ，让磁 力线 和边界面保
持连通 ，以此为依据对 发电机 的有 限元进行分
析。 ４ ． ２ 磁 场 分 布
【 关键词 】混合励磁 爪极发 电机 研 究
电励磁 无刷 爪极 发 电机 具有结 构 简单 、 成本 低廉 的诸多优点，因此被广泛应用于汽车 制造 、航 天工程等领域。但是 电励磁无刷爪机 发电机的缺陷也 比较明显， 比如说这种发 电机
运 行。
板尧 灏 滋 子
当这 种新 型 的发 电机进 行增 磁 时，主 要
是通过对称绕组来完成这项工作 的。在增磁 的 过程中 ，发 电机 的磁路被划分 成了两 个部分， 而且这两个磁路都被 串联在仪器之 中。发 电机 进行通 电增磁之后 ，电磁进入 了气隙，在此时 永磁体 电磁 的路径具体 如下：永磁体 的电磁通 过爪极 ，然后进入主气 隙之 中，到达定子齿 ，
的 功 率 密 度 比 较 小 ，能 量 的 损 耗 性 很 大 ，而 且
架 。在运动 的过程 中，气隙磁场随着 电流的增 大 而逐渐增大 ，实现 了并联混 合励磁 。 通过调查实验可 以发现 ，新型混合励磁无 刷爪极发 电机 的励磁 绕组所 产生的轴向 电磁 ，
３ 新型混合励磁 无刷 爪极 发电机的优势