本發明涉及永磁電機領域，具體涉及一種定子永磁式電機。

技術背景

得益于永磁體在定子上，定子永磁式電機不存在磁鋼防護裝置，具有轉子結構魯棒性高等優勢，今年來引起越來越多的關注。但是當前的定子永磁式電機轉子采用磁阻轉子，具有較多的諧波且很難通過磁阻轉子設計降低諧波，造成振動噪聲問題較為嚴重，已經成為定子永磁式電機推廣應用需要克服的主要問題。

技術實現要素：
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針對現有技術的不足，本發明提出了一種定子永磁式電機，在保證具有永磁在定子上這一結構優勢的情況下，通過雙繞組結構替代現有定子永磁式電機磁阻轉子諧波含量大且不易調節的問題。

根據本發明的一方面，提供一種定子永磁式電機，包括帶有齒的定子鐵心和轉子鐵心，定子鐵心齒與氣隙相鄰處設有槽，槽內設置永磁體，沿圓周方向依次設置；定子鐵心的齒槽上繞著電樞繞組；轉子鐵心的齒槽上設置兩套繞組，分別為感應繞組和勵磁繞組。

優選的，定子鐵心的電樞繞組與轉子鐵心的勵磁繞組極數相同，同時轉子感應繞組的極數與永磁體的極數相同。轉子的勵磁繞組和感應繞組極數不同，由于極數不同，因為電磁感應方面相對獨立，互不影響。

優選的，所述槽設在各個定子鐵心齒的外表面上。

優選的，定子鐵心及轉子鐵心為導磁鐵心。

優選的，定子鐵心及轉子鐵心為硅鋼片疊壓而成。

優選的，轉子上的感應繞組和勵磁繞組之間進行電氣連接，并與轉子鐵心一起旋轉。

根據本發明的另一方面，提供一種定子永磁式電機的運行方法，定子鐵心設有六個齒槽，轉子鐵心設有十二個齒槽，永磁體共六極；定子電樞繞組與轉子勵磁繞組的極數均為四極，轉子感應繞組極數為六極；

永磁體產生一個六極的磁場，隨著轉子的轉動，轉速為n，在轉子感應繞組上產生三相交流感應電勢，電頻率為3n/60Hz；

轉子感應繞組產生的感應電勢作用于勵磁繞組，并相應產生交流電流，繞組隨轉子以轉速n旋轉，從而在氣隙中形成相對定子轉速為2n的旋轉磁場；

定子電樞繞組通入的電頻率為4n/60Hz的三相對稱交流電流，產生轉速為2n的旋轉磁場，與轉子勵磁繞組產生的磁場相互作用，完成電機的能量轉換。

本發明的有益效果是：本發明采用永磁式定子和雙繞組結構，具有良好諧波控制能力，可以大幅減小電磁力尖峰值，有助于減少電機振動噪聲。

附圖說明

圖1是本發明的結構圖。

圖2是定子鐵心的結構圖。

圖3是轉子鐵心的結構圖。

圖4是感應繞組和勵磁繞組的電氣連接示意圖。

圖5是本發明與傳統定子永磁式電機氣隙磁場諧波含量及電磁力對比圖。

其中，1-定子，2-轉子，3-永磁體，4-定子電樞繞組，5-轉子感應繞組，6-轉子勵磁繞組。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和效果更加清晰明白，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。以下實施例僅是用于解釋本發明，并不構成對本發明的限定。

圖1-3中，一種定子永磁式電機，定子1及轉子2為導磁鐵心；永磁體3為表貼式嵌入定子齒外表面，沿圓周方向依次放置。定子鐵心1的齒槽上繞著電樞繞組4。轉子鐵心2上繞著兩套相互獨立的繞組，分別為感應繞組5和勵磁繞組6，與轉子鐵心一起旋轉。其中感應繞組5的極數與永磁體3的極數一致，勵磁繞組6的繞組極數與電樞繞組4的極數一致。

如圖4，本實施例中，轉子上的感應繞組5和勵磁繞組6上均設有第一接線、第二接線、第三接線，感應繞組5的第一接線與勵磁繞組6的第一接線連接，感應繞組5的第二接線與勵磁繞組6的第三接線連接，感應繞組5的第三接線與勵磁繞組6的第二接線連接。

一種定子永磁式電機的運行方法，如圖1實施例所示，定子鐵心設有六個齒槽，轉子鐵心設有十二個齒槽，永磁體共六極。定子電樞繞組與轉子勵磁繞組的極數均為四極，轉子感應繞組極數為六極。永磁體產生一個六極的磁場，隨著轉子的轉動，轉速為n，在轉子感應繞組上產生三相交流感應電勢，電頻率為3n/60Hz。轉子感應繞組產生的感應電勢作用于勵磁繞組，并相應產生交流電流，考慮到繞組隨轉子以轉速n旋轉，從而在氣隙中形成相對定子轉速為2n的旋轉磁場。定子電樞繞組通入的電頻率為4n/60Hz的三相對稱交流電流，也產生轉速為2n的旋轉磁場，與轉子勵磁繞組產生的磁場相互作用，完成電機的能量轉換。

在該電機中，由于電樞繞組的極數為四，轉子感應繞組的極數為六，故電樞繞組產生的磁場并不會在轉子感應繞組中產生感應電勢。

本發明通過將永磁體移到定子內表面，并在轉子設置感應繞組和勵磁繞組，感應繞組與永磁體相互作用產生感應電壓給轉子勵磁繞組供電產生勵磁，然后與定子電樞繞組作用產生轉矩，因采用繞組形式實現勵磁能力由定子得到，因此，該電機不需要從電樞獲取勵磁電流量，此外，因采用雙繞組結構，可以采用短距、分布及繞組槽數設計有效控制磁場諧波，因此具有良好諧波控制能力。本發明提出結構與傳統定子永磁式電機氣隙磁場諧波含量及電磁力對比如圖5所示。可見，采用本發明結構，可以大幅減小電磁力尖峰值，有助于減少電機振動噪聲。

以上所述只是本發明的較佳實施例，是為了讓本領域的技術人員更容易理解本專利，并不用以限制本專利，凡在本專利的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本專利的保護范圍之內。