[發明專利]隱磁極籠型轉子結構的無刷雙饋電機

無效

• 申請號: 200710135280.7
• 申請日: 2007-11-07
• 公開（公告）號: CN101159401A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 鄧先明;譚國俊;何鳳有;張曉;陳治國
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02K17/02
• 分類號: H02K17/02;H02K17/16;H02K17/20;H02K1/26;H02K3/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 黃雪蘭

技術領域

本發明涉及一種交流無刷雙饋電機，特別是一種隱磁極籠型轉子結構的無刷雙饋電機。

背景技術

交流無刷雙饋電機適用于變頻調速系統，其特點是運行可靠和所需變頻器容量小等。轉子導體的環路組數(巢數)通常為Pp+Pc，在單一定子鐵芯中安放兩套定子繞組：功率繞組和控制繞組。其中功率繞組的極對數為Pp，直接連接電網，頻率為fp；控制繞組的極對數為Pc，由變頻電源供電，頻率為fc。通過改變控制繞組的供電頻率就可以調節系統的速度。

無刷雙饋電機的磁場極數轉換效率與電機結構密切相關。無刷雙饋電機有多種轉子結構，主要有：磁障轉子、環狀籠型轉子、凸極轉子和凸極加導條轉子等結構形式。通過電機磁場分析可知，其中，凸極轉子結構的磁場極數轉換效率高，但是它們存在結構復雜、不能單饋異步運行等缺點；而籠型轉子具有結構簡單、能單饋異步運行、可靠性高等優點，但它的磁場極數轉換效率較低。

發明內容

本發明的目的是要提供一種轉子結構簡單、能單饋異步運行、可靠性高的隱磁極籠型轉子結構的無刷雙饋電機。

本發明的目的是這樣實現的：該無刷雙饋電機包括有定子，在定子上有功率繞組極對數(Pp)和控制繞組極對數(Pc)，在籠型結構轉子上有轉子線槽、轉子線深槽和隱磁極。

所述的轉子線深槽的槽數為功率繞組極對數與控制繞組極對數之和(Pp+Pc)，轉子線深槽在轉子中均勻分布，定子與轉子之間的氣隙均勻。

所述的隱磁極有功率繞組極對數與控制繞組極對數之和(Pp+Pc)個，隱磁極位于轉子鐵芯上，依靠轉子線深槽將轉子鐵芯沿其表面劃分成功率繞組極對數與控制繞組極對數之和(Pp+Pc)個隱磁極。

所述的轉子線深槽由上部槽和下部槽構成，上部槽與下部槽連通，上部槽與轉子線槽尺寸相同；下部槽的寬度小于上部槽的寬度，上部槽的高度小于下部槽的高度，下部槽不能與轉軸連通。

所述的轉子線深槽的下部槽的形狀為矩形；或者為異型。

有益效果：由于采用了上述方案，在籠型轉子結構上增加轉子線深槽，與定子一起構成了隱磁極籠型轉子無刷雙饋電機，它具有籠型轉子所具有結構簡單、能單饋異步運行、可靠性高，同時還具有凸極結構電機的轉子磁路不對稱的優點，當功率繞組加勵磁時，形成的空間磁動勢作用在這種不對稱磁路上，在轉子上會產生大量與控制繞組極數一致的諧波磁場；當控制繞組加勵磁時，也會產生大量與功率繞組極數一致的諧波磁場；因此，它們的磁場極數轉換是依靠磁路不對稱性來調制的，從而提高了電機的效率；借助籠型轉子結構簡單、能單饋異步運行、可靠性高，又能將磁路不對稱特性在籠型轉子中進行應用，既保留了籠型轉子的優點，又提高了它的磁場轉換效率，達到了本發明的目的。

優點：該籠型轉子結構無刷雙饋電機對磁場極數的調制作用效果很明顯，極大地提高了籠型轉子對磁場的轉換效率，結構簡單、能單饋異步運行、可靠性高。

附圖說明

圖1為本發明隱磁極籠型轉子無刷雙饋電機平面圖。

圖2為本發明隱磁極籠型轉子無刷雙饋電機轉子結構平面圖。

圖3為本發明隱磁極籠型轉子無刷雙饋電機異型轉子結構平面圖。

圖4為普通籠型轉子無刷雙饋電機的是新轉子無刷雙饋電機功率繞組勵磁時的氣隙磁通諧波含量圖。

圖5為普通籠型轉子無刷雙饋電機的控制繞組勵磁時的氣隙磁通諧波含量圖。

圖6為本發明隱磁極籠型轉子無刷雙饋電機的是新轉子無刷雙饋電機功率繞組勵磁時的氣隙磁通諧波含量圖。

圖7為本發明隱磁極籠型轉子無刷雙饋電機的控制繞組勵磁時的氣隙磁通諧波含量圖。

具體實施方式

實施例1：圖中，深槽上部1，深槽下部2，轉軸3，轉子鐵心4，定子鐵心5，控制繞組6，功率繞組7，非深槽8。在圖4至圖7中，橫坐標為：諧波次數，縱坐標為：諧波含量。

在圖1、圖2中，該無刷雙饋電機包括有定子，在定子上有功率繞組極對數Pp和控制繞組極對數Pc，在籠型結構轉子上有轉子線槽、轉子線深槽和隱磁極。

所述的轉子線深槽的槽數為功率繞組極對數與控制繞組極對數之和，即Pp+Pc個，轉子線深槽在轉子中均勻分布，定子與轉子之間的氣隙均勻。

所述的隱磁極有功率繞組極對數與控制繞組極對數之和個，即Pp+Pc個，隱磁極位于轉子鐵芯上，依靠轉子線深槽將轉子鐵芯沿其表面劃分成成功率繞組極對數與控制繞組極對數之和個即Pp+Pc個隱磁極，即依靠轉子線深槽來將其隔開形成的隱磁極。