[實用新型]大低速轉矩永磁同步電機

無效

• 申請號: 00252877.0
• 申請日: 2000-11-16
• 公開（公告）號: CN2452199Y
• 公開（公告）日: 2001-10-03
• 發明（設計）人: 唐任遠;徐衍亮;趙丹群
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28
• 代理公司: 沈陽市專利事務所
• 代理人: 刁佩德

本實用新型涉及一種永磁同步電機，特別是一種電動車驅動用的低速轉矩很大的永磁同步電機。

眾所周知，永磁同步電機在電動車驅動應用中具有最優性能指標，是電動車驅動的理想選擇。但其恒功率調速范圍較窄，使其低速轉矩較小，從而影響到電動車的低速爬坡能力及起動加速能力。提高電動車低速爬坡能力和起動加速能力的方法有兩個：第一加大電機電流，第二采用機械減速器，但前者需增加逆變器容量，使系統體積、重量、成本增加，后者同樣由于機械減速器的存在使整個驅動系統的體積、重量、成本增加。如何在保證電機高速性能且不增加逆變器容量、無機械減速器的前提下提高電機的低速轉矩是一個丞待解決的難題。

本實用新型的目的是提供一種大低速轉矩永磁同步電機，它能在無機械減速器、無需增加逆變器容量且保證高速驅動能力的前提下，顯著提高電機的低速轉矩。

本實用新型的目的是這樣實現的：該裝置包括機座及組裝其上的轉子和定子，其中定子繞組采用兩套完全相同的三相繞組，兩套繞組的輸入端和輸出端，分別并聯連接或串聯連接。????

由于本實用新型是在現有永磁同步電機的基本結構基礎上改進的，它僅變換定子繞組結構型式，所以很容易實現。使用時，利用接觸器、繼電器等控制，按照電機不同的運行工況，通過接觸器、繼電器來切換定子兩套繞組的連接方式，達到提高電機低速轉矩的目的。其作用機理是：永磁同步電動機的輸出轉矩近似與電機電流和繞組匝數成正比，因此在電機低速運行時，將電機的兩套繞組由并接切換成串接，此時電機繞組匝數變為并接時的2倍，因此電機轉矩變為繞組并接時的2倍左右。同時，電機繞組電勢與繞組匝數及轉速成正比，隨轉速的升高，電機繞組電勢增高，當繞組電勢達到外加的最高電壓時，在不弱磁時，就不能再加速，因此兩繞組串接運行時由于匝數多，盡管轉矩大，但運行的轉速范圍小，必須在繞組電勢達到外加最大電壓時由串接切換成并接，才能實現再加速。

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型定子中兩套繞組并接結構示意圖。

圖2為本實用新型定子中兩套繞組串接結構示意圖。

圖3為無繞組切換，只運行于并接繞組時，電機的轉矩--轉速特性曲線。

圖4為有繞組切換時，電機的轉矩--轉速特性曲線。

根據圖1～2詳細說明本實用新型的具體結構。該裝置的機座及組裝其上的轉子和定子基本采用現有永磁同步電機的結構，圖中未畫，在附圖中僅表示定子繞組的結構形式。該定子繞組采用兩套完全相同的三相繞組，第一套為A1～X1、B1～Y1、C1～Z1，第二套為A2～X2、B2～Y2、C2～Z2。兩套繞組的輸入端和輸出端分別并聯連接或串聯連接，利用接觸器、繼電器等控制，按照電機不同的運行工況，通過接觸器、繼電器使兩套繞組在并接和串接之間切換。根據實際使用要求，在電機需高速運行時兩套繞組并接，如圖1所示。在電機低速運行時，兩套繞組串接，如圖2所示。由圖3，圖4可見，通過繞組切換，電機可得到很大的低速轉矩T2。如不進行繞組切換，其低速轉矩僅為T1。