一種機械調(diào)磁式的旋轉(zhuǎn)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種機械調(diào)磁式的旋轉(zhuǎn)電機。
【背景技術(shù)】
[0002] 永磁電機以其高效率、高功率密度、高功率因數(shù)等優(yōu)勢在電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)中得 到了廣泛的應(yīng)用。新能源汽車驅(qū)動電機，在低速時，需要低速大扭矩輸出；在高速時需要保 持恒功率，低速大扭矩可以滿足整車的啟動，例如加速、爬坡。高速恒功率需要能夠滿足整 車的最高車速要求，以及在高速時的超車。
[0003] 永磁電機的磁場難以調(diào)節(jié)，盡管可以通過弱磁進行永磁磁場的調(diào)節(jié)，但是弱磁一 方面仍然不足以支撐電動汽車所需求的大轉(zhuǎn)速運行范圍，并且定子電流直軸分量的存在， 使得定子繞組的銅損大大增加，降低了永磁電機的效率。另一方面，在弱磁擴速的過程中， 不可避免的出現(xiàn)永磁磁鋼或多或少的退磁，降低了永磁電機的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種機械調(diào)磁式的旋轉(zhuǎn)電機。
[0005] 為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0006] 一種機械調(diào)磁式的旋轉(zhuǎn)電機，包括機殼，定子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)軸，所述定子鐵芯 固定于機殼上；其特征在于：還包括可移動導(dǎo)磁軛、機械電磁閥調(diào)磁裝置；所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi) 嵌設(shè)前凸極和后凸極；所述可移動導(dǎo)磁軛位于所述轉(zhuǎn)軸與前凸極、后凸極之間，所述機械電 磁閥調(diào)磁裝置連接所述可移動導(dǎo)磁軛并控制可移動導(dǎo)磁軛沿著轉(zhuǎn)軸軸向移動。
[0007] 優(yōu)選地，所述機械電磁閥調(diào)磁裝置由第一電磁閥定子繞線、第二電磁閥定子繞線、 閥芯、撥叉連桿以及撥叉旋轉(zhuǎn)支點組成；所述撥叉旋轉(zhuǎn)支點與所述撥叉連桿連接，所述撥叉 連桿一端連接至所述閥芯上，另一端連接可移動導(dǎo)磁軛，所述撥叉連桿與所述閥芯連接的 一端位于所述第一電磁閥定子繞線和第二電磁閥定子繞線之間。
[0008] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸一端通過第一軸承固定于第一軸承端蓋上；另一端通過第二軸 承固定于第二軸承端蓋上；第一軸承端蓋與第二軸承端蓋固定在機殼上，所述機械電磁閥 調(diào)磁裝置通過電磁閥定子支撐板固定在第二軸承端蓋上。
[0009] 優(yōu)選地，所述撥叉連桿通過撥叉旋轉(zhuǎn)支點固定于電磁閥定子支撐板上。
[0010] 優(yōu)選地，所述前凸極與后凸極之間設(shè)有環(huán)狀支撐板；所述前凸極、環(huán)狀支撐板、后 凸極通過連接銷釘固定于轉(zhuǎn)軸上。
[0011] 優(yōu)選地，所述環(huán)狀支撐板由不導(dǎo)磁材料制成。
[0012] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)裝有切向式永磁磁鋼。
[0013] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯沿著圓周方向設(shè)有多個燕尾槽，所述前凸極和后凸極嵌設(shè) 于所述燕尾槽內(nèi)。
[0014] 優(yōu)選地，所述定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯之間的氣隙為第一氣隙，可移動導(dǎo)磁軛與前凸 極、后凸極之間的氣隙為第二氣隙，第二氣隙的徑向長度為A2,所述A2的大小根據(jù)實際 需要弱磁的程度進行調(diào)整。
[0015] 優(yōu)選地，所述所述可移動導(dǎo)磁軛移動到左端極限位置時與轉(zhuǎn)軸軸肩之間的氣隙為 第三氣隙，第三氣隙的縱向長度為A3,所述為A3的大小可根據(jù)實際需要弱磁的程度進行 調(diào)整。
[0016] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過機械電磁閥調(diào)磁裝置控制可移動導(dǎo)磁軛沿轉(zhuǎn)軸 軸向左右移動，從而實現(xiàn)永磁磁通漏磁路徑的通斷，進而間接地控制了電機氣隙的有效磁 通。在低速時，永磁電機的永磁磁通全部發(fā)揮作用，充分提供大轉(zhuǎn)矩所需的磁通，此時，可移 動導(dǎo)磁軛控制的永磁漏磁路徑處于關(guān)閉狀態(tài)；在高速的時候，通過機械電磁閥調(diào)磁裝置使 得漏磁路徑開啟，這樣部分永磁磁通通過可移動導(dǎo)磁軛形成閉合回路，該部分永磁磁通不 再參與轉(zhuǎn)矩的傳遞，屬于無效磁通。也就實現(xiàn)了永磁磁場的調(diào)節(jié)，使得電機具有很大的弱磁 能力，從而具有很高的弱磁擴速能力，避免了傳統(tǒng)永磁電機需要通過很大的直軸去磁電流 進行弱磁擴速，保證了電機的高效率和高功率因數(shù)，且永磁磁鋼無退磁風(fēng)險，提高了電機的 可靠性。
【附圖說明】
[0017] 圖1所示為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機漏磁路徑關(guān)閉時的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0018] 圖2所示為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機漏磁路徑開啟時的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0019] 圖3所示為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)子剖面示意圖；
[0020] 圖4所示為本發(fā)明前凸極及后凸極結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖中：1、轉(zhuǎn)軸；2-1、第一軸承；2-2、第二軸承；3-1、第一軸承端蓋；3-2、第二軸承 端蓋；4、機殼；5、定子繞組；6、定子鐵芯；7、轉(zhuǎn)子鐵芯；8、永磁磁鋼；9-1、前凸極；9-2、后凸 極；10、環(huán)狀支撐板；11、連接銷釘；12、可移動導(dǎo)磁軛；13-1、第一電磁閥定子繞線；13-2、第 二電磁閥定子繞線；14、閥芯；15、撥叉連桿；16、電磁閥定子支撐板；17、撥叉旋轉(zhuǎn)支點；18、 燕尾槽；Ai、第一氣隙的徑向長度；A2、第二氣隙的徑向長度；A3、第三氣隙的縱向長度。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：
[0023] 如圖1至4所示，本發(fā)明實施例所述的一種機械調(diào)磁式的旋轉(zhuǎn)電機，包括機殼4,定 子鐵芯6,轉(zhuǎn)子鐵芯7,轉(zhuǎn)軸1、可移動導(dǎo)磁軛12、機械電磁閥調(diào)磁裝置；所述定子鐵芯6固定 于機殼4上；所述轉(zhuǎn)子鐵芯7內(nèi)嵌設(shè)前凸極9-1和后凸極9-2 ;所述可移動導(dǎo)磁軛12位于 所述轉(zhuǎn)軸1與前凸極9-1、后凸極9-2之間，所述機械電磁閥調(diào)磁裝置連接所述可移動導(dǎo)磁 軛12并控制可移動導(dǎo)磁軛12沿著轉(zhuǎn)軸1軸向移動。
[0024] 所述轉(zhuǎn)軸1 一端通過第一軸承2-1固定于第一軸承端蓋3-1上；另一端通過第二 軸承2-2固定于第二軸承端蓋3-2上；第一軸承端蓋3-1與第二軸承端蓋3-2固定在機殼 4上。
[0025] 所述定子鐵芯6上纏繞定子繞組5 ;所述轉(zhuǎn)子鐵芯7內(nèi)裝有永磁磁鋼8,所述永磁 磁鋼8為切向式設(shè)置。所述轉(zhuǎn)子鐵芯7沿著圓周方向設(shè)有多個燕尾槽18,所述前凸極9-1 和后凸極9-2嵌設(shè)于所述燕尾槽18內(nèi)。所述定子鐵芯6與轉(zhuǎn)子鐵芯7之間的氣隙為工作 主氣隙，也稱為第一氣隙，第一氣隙的徑向長度為Ai，單位為_，Ai的大小在工作的過程 中一般不專門調(diào)整。第一氣隙的氣隙磁導(dǎo)為
5式中，為真空氣隙磁導(dǎo)率， ]^= 4JrXl(K7H/m，SA1為每極氣隙有效面積，31為電機定子鐵芯內(nèi)徑， P電機極對數(shù)，Lef為電機定子鐵芯有效長度。
[0026] 所述前凸極9-1與后凸極9-2之間設(shè)有環(huán)狀支撐板10,所述環(huán)狀支撐板10由不 導(dǎo)磁材料制成；所述前凸極9-1、環(huán)狀支撐板10、后凸極9-2通過連接銷釘11固定于轉(zhuǎn)軸1 上。所述前凸極9-1于后凸極9-2組成雙凸極結(jié)構(gòu)，替代傳統(tǒng)電機中的工字鋼結(jié)構(gòu)，以起到 支撐轉(zhuǎn)子的作用，并具有轉(zhuǎn)子減重的效果。所述可移動導(dǎo)磁軛12與前凸極9-1、后凸極9-2 之間的氣隙稱為第二氣隙，第二氣隙的徑向長度為A2，前凸極9-1與移動導(dǎo)磁軛12之間的 氣隙磁導(dǎo)為AA2 = 該磁導(dǎo)AA2與第一氣隙磁導(dǎo)AA1相并聯(lián)，具體分流磁通的大小 (也即實際需要的弱磁程度）與其氣隙磁導(dǎo)有關(guān)，調(diào)整其磁導(dǎo)的變化就可以實現(xiàn)不同程度 的弱磁。也即調(diào)整A2的大小可以相應(yīng)的調(diào)整氣隙磁通的大小，進而實現(xiàn)弱磁。這里設(shè)前凸 極9-1的內(nèi)