[發明專利]一種雙繞組轉子的無刷雙饋電機

無效

• 申請號: 201210078894.7
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102624123A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 彭曉;李永堅;謝衛才;許志偉
• 申請（專利權）人: 湖南工程學院
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明專利涉及一種無刷雙饋電機。?

背景技術

目前，無刷雙饋電機通常采用的轉子結構型式有四種，即籠型分布式、普通凸極式、帶磁障的磁阻式和軸向疊片磁阻式。無論采用哪種轉子結構，其作用均是通過特定的磁路結構，產生交直軸方向的磁阻差異，從而使功率繞組和控制繞組產生的不同極數的氣隙場得以調制。當無刷雙饋電機定子的功率繞組和控制繞組的極對數分別為P_P和P_C時，為了實現電機轉子的極數轉換作用，轉子的極對數通常設計為Pr＝Pp+Pc。無刷雙饋電機的轉子同時耦合著極數不同的功率繞組和控制繞組，常稱為“級數轉換器”，其作用的強弱直接影響著電機的性能。?

發明內容

本發明專利的目的是提供一種轉子與定子繞組極數相同的雙套轉子繞組結構的無刷雙饋電機。?

本發明專利解決其技術問題所采用的技術方案是：它包括電機的定子和轉子繞組，轉子采用與定子繞組極數相同的雙套轉子繞組結構，定子繞組采用3Y/3Y接法的單套繞組或雙套繞組，轉子為雙套繞組；此雙套繞組的多極接法為3Y接法，少極為Y接法。單套繞組按雙極槽號相位圖進行繞組設計，雙套繞組按兩個單極槽號相位圖進行繞組設計。電機整體結構為單定子和單轉子鐵心結構。?

繞組設計是無刷雙饋電機設計的關鍵，繞組設計時應注重如下原則：?

1)根據調速范圍的需要，以及對電機性能的影響，合理的確定好繞組的?極數。為了降低變頻器的容量，定子功率繞組的極數應大于控制繞組的極數。?

2)繞組方案要盡量做到為60°～120°相帶，工藝簡單，繞組引出線不要多于六根。?

3)繞組應設計為三相對稱繞組，并進行諧波分析，做到諧波含量要小。要保證相互繞組之間無互感電勢產生，這點在繞組設計中最為重要。?

4)當采用多路并聯的繞組方案時，要分析并聯各支路電勢的相位關系，保證各支路電勢相等避免環流的產生，如果環流確實難以避免，設計時也應將環流情況出現在少極繞組中。?

根據以上繞組設計原則，本發明專利提出由雙極槽號相位圖設計單套繞組方案，由兩個單極槽號相位圖設計兩套繞組方案，其設計方法及步驟如下：?

單套繞組設計步驟：?

1)畫出無刷雙饋電機所確定的兩個極數的雙極槽號相位圖，并按繞組聯接要求劃分相帶；?

2)確定3Y/3Y聯接的9段線圈組，即：Aa、Ab、Ac、Ba、Bb、Bc、Ca、Cb、Cc；?

3)一般將多極繞組確定為60°相帶，少極繞組被確定為60°～120°相帶；?

4)調整各線圈組中的線圈匝數比，使并聯各支路的電勢同相位同大小。?

雙套繞組設計步驟：?

1)畫出多極繞組的槽號相位圖，并按60°相帶確定各線圖的相屬；?

2)畫出少極繞組的槽號相位圖，并按60°～120°相帶確定各線圖的相屬；?

3)把按步驟1)和2)確定的多極繞組和少極繞組的線圈槽號，分別排列?在少極繞組和多極繞組的槽號相位圖下；?

4)確定多極繞組和少極繞組的接法，保證繞組內部無環流及互感電勢產生。?

本發明專利的獨特或關鍵之處在于：應用雙極槽號相位圖設計無刷雙饋電機的單套繞組；兩個單極槽號相位圖設計無刷雙饋的雙套繞組；改轉子籠形和磁阻型式為雙套繞組結構，其極數分別與定子功率繞組和控制繞組極數相等；電機整體結構上采用單定子、單轉子結構。?

綜上所述，本發明專利采用單定子、單轉子的無刷雙饋電動機結構；定子繞組可采用雙極槽號相位圖或單極槽號相位圖，被設計成單套繞組或雙套繞組的結構；轉子繞組可采用單極槽號相位圖被設計成雙套繞組結構。設計的繞組能保證無刷雙饋電機的性能要求，多路并聯的繞組無環流產生，同時繞組間無互感電勢的產生。單套繞組一般采有3Y/3Y的接線方式，而雙套繞組的接線方式為：多極采用3Y接法，少極采用Y接法。因此，本發明專利同時具有同步電機和異步電機特點的交流電機，其結構和運行原理與傳統的交流電機有較大的差別，無刷雙饋電機的定子上具有極數不同的功率繞組和控制繞組，它通過電機轉子的磁勢諧波對定子不同極數的旋轉磁場進行調制來實現電機的機電能量轉換。本發明專利可通過改變控制繞組的連接方式及其外加電源的頻率、幅值和相位來實現無刷雙饋電機的多種運行方式。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明專利進一步說明。?

圖1是72槽、6/8極、雙極槽號相位圖。?