一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机的制作方法

本技术涉及特种电机，具体涉及一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，可用于电力系统飞轮储能电机。

背景技术：

1、感应子电机因转子结构简单、可靠性高，在新型飞轮储能系统中应用重要。用于电网飞轮储能系统时，为减小怠机空载损耗，需采用永磁励磁和机械调磁方式。现有技术中，基于永磁体调磁环的内转子机械调磁感应子电机虽空载铁耗低，但缺乏外转子感应子电机的高功率密度和易于与飞轮转子集成的优点；基于铁磁调磁环的外转子永磁励磁感应子电机虽功率密度高、易于集成，但调磁性能不佳，怠机时仍有较大空载铁耗，影响飞轮储能系统效率。

2、为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机。该电机不仅可靠性高、调磁操作简单，而且怠机损耗极低。同时，它还继承了外转子感应子电机功率密度高、易于与飞轮转子集成的优点，因此非常适合应用于电力系统的飞轮储能电机。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机。

2、具体技术方案有以下两个：

3、技术方案一：

4、一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，包括两个相对设置的爪极外转子，所述爪极外转子的内侧同轴布设有定子、励磁永磁体和调磁环，所述定子包括定子轭部、定子背轭、定子铁芯和电枢绕组；所述定子轭部两侧均布设有励磁永磁体，所述定子背轭布设在两块励磁永磁体外端面，所述定子轭部和励磁永磁体中心为空腔结构，且该空腔结构内布设有可沿轴向移动的调磁环；两块所述调磁环均由沿轴向从内至外排列的调磁环导磁块和调磁环永磁体组成，所述调磁环永磁体的轴向长度与励磁永磁体的轴向长度相同，所述调磁环永磁体和励磁永磁体均沿轴向方向充磁，且两者充磁方向相反。

5、技术方案二：

6、一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，包括两个相对设置的爪极外转子，所述爪极外转子的内侧同轴布设有定子、励磁永磁体和调磁环，所述定子包括定子轭部、定子背轭、定子铁芯和电枢绕组；所述定子轭部为实心圆柱体，其两侧从内至外依次布设有励磁永磁体和定子背轭；所述励磁永磁体和定子背轭中心为空腔结构，且该空腔结构内布设有可沿轴向移动的调磁环；两块所述调磁环均由沿轴向从内至外排列的调磁环永磁体和调磁环导磁块组成，所述调磁环永磁体的轴向长度与励磁永磁体的轴向长度相同，所述调磁环永磁体和励磁永磁体均沿轴向方向充磁，且两者充磁方向相反。

7、进一步，优选的是，两个所述调磁环可独立轴向位移，通过调磁环的轴向位移可对电机的空载磁场和空载反电势进行调节。

8、进一步，优选的是，所述调磁环外表面还设置有一层薄油膜纸。

9、进一步，优选的是，两块所述励磁永磁体沿轴向方向充磁，且充磁方向一致。

10、进一步，优选的是，所述定子铁芯布设在定子轭部的外周，所述电枢绕组轴向间隔布设在定子铁芯的槽内。

11、进一步，优选的是，所述定子背轭为导磁材料。

12、进一步，优选的是，所述电机适用于电力系统飞轮储能电机。

13、本实用新型的有益效果是：本实用新型在传统外转子结构的基础上进行了创新性改进。通过将调磁环设计为永磁体和导磁块的组合结构，并利用其灵活的轴向位移功能，能够实现调磁环永磁体与励磁永磁体的精准重叠或完全错开。这一设计使得电机能够根据不同的工作需求快速调整磁场状态，从而灵活地调节电机的空载磁场和空载反电势。与不带永磁体的电机相比，本实用新型在调磁环处于短路位置时，调磁效果更为显著，空载铁耗几乎为零。这一特性极大地降低了电机在怠机状态下的能耗，有效提高了电机的运行效率和整体性能。此外，改进后的外转子结构不仅保留了传统外转子电机功率密度高的优点，还因其结构设计易于与飞轮转子集成，特别适合应用于电力系统飞轮储能电机等对空间和重量有严格要求的场合，具有广泛的适用性和良好的应用前景。

1.一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，其特征在于：包括两个相对设置的爪极外转子（1），所述爪极外转子（1）的内侧同轴布设有定子、励磁永磁体（7）和调磁环（2），所述定子包括定子轭部（5）、定子背轭（6）、定子铁芯（4）和电枢绕组（3）；

2.一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，其特征在于：包括两个相对设置的爪极外转子（1），所述爪极外转子（1）的内侧同轴布设有定子、励磁永磁体（7）和调磁环（2），所述定子包括定子轭部（5）、定子背轭（6）、定子铁芯（4）和电枢绕组（3）；所述定子轭部（5）为实心圆柱体，其两侧从内至外依次布设有励磁永磁体（7）和定子背轭（6）；所述励磁永磁体（7）和定子背轭（6）中心为空腔结构，且该空腔结构内布设有可沿轴向移动的调磁环（2）；两块所述调磁环（2）均由沿轴向从内至外排列的调磁环永磁体（201）和调磁环导磁块（202）组成，所述调磁环永磁体（201）的轴向长度与励磁永磁体（7）的轴向长度相同，所述调磁环永磁体（201）和励磁永磁体（7）均沿轴向方向充磁，且两者充磁方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，其特征在于：两个所述调磁环（2）可独立轴向位移，通过调磁环（2）的轴向位移可对电机的空载磁场和空载反电势进行调节。

4.根据权利要求1或2所述的一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，其特征在于：所述调磁环（2）外表面还设置有一层薄油膜纸。

5.根据权利要求1或2所述的一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，其特征在于：两块所述励磁永磁体（7）沿轴向方向充磁，且充磁方向一致。

6.根据权利要求1或2所述的一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，其特征在于：所述定子铁芯（4）布设在定子轭部（5）的外周，所述电枢绕组（3）轴向间隔布设在定子铁芯（4）的槽内。

7.根据权利要求1或2所述的一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，其特征在于：所述定子背轭（6）为导磁材料。

8.根据权利要求1或2所述的一种调磁环带有永磁体的外转子机械调磁感应子电机，其特征在于：所述电机适用于电力系统飞轮储能电机。