[發明專利]壓縮式粗精耦合徑向磁路旋轉變壓器及信號繞組繞線方法

有效

• 申請號: 201410474872.1
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104200971A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 尚靜;王昊;劉承軍;趙猛;鄒繼斌;徐永向;劉雪緣
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01F38/18
• 分類號: H01F38/18;H01F27/00;H02K1/16;H02K1/24;H02K3/12
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種壓縮式粗精耦合徑向磁路旋轉變壓器，包括定子(2)、轉子(1)、勵磁繞組(8)、粗機正弦信號繞組(4)、粗機余弦信號繞組(5)、精機正弦信號繞組(6)及精機余弦信號繞組(7)，定子(2)為圓筒形狀；其特征是：定子(2)與轉子(1)之間具有不相等的氣隙(3)，定子(2)的內表面沿軸向加工有2NP個定子槽(10)和2NP個定子齒(11)，2NP個定子槽(10)沿定子(2)的內表面圓周均布設置，相鄰兩個定子槽(10)之間為所述的定子齒(11)；其中，N為自然數，N的取值范圍為2～15，P為轉子(1)極對數；勵磁繞組(8)安放在2NP個定子槽(10)中，且逐個定子槽(10)反向串聯，勵磁繞組(8)分布于各定子槽(10)中的匝數相等；粗機正弦信號繞組(4)與粗機余弦信號繞組(5)以單層繞線方式交替地纏繞于定子齒(11)上且位于同一層；精機正弦信號繞組(6)與精機余弦信號繞組(7)以單層繞線方式交替地纏繞于定子齒(11)上且位于同一層；粗機正弦信號繞組(4)和粗機余弦信號繞組(5)與精機正弦信號繞組(6)和精機余弦信號繞組(7)分兩層設置。

2.根據權利要求1所述的壓縮式粗精耦合徑向磁路旋轉變壓器，其特征是：所述的轉子(1)為徑向凸極結構，徑向凸極結構是一對極的正弦波形與P對極的正弦波形沿轉子(1)軸向疊加的合成結構。

3.根據權利要求1所述的壓縮式粗精耦合徑向磁路旋轉變壓器，其特征是：所述的定子(2)為由數個硅鋼片疊壓成的圓筒形狀的鐵心。

4.根據權利要求1或2或3所述的壓縮式粗精耦合徑向磁路旋轉變壓器，其特征是：所述的粗機正弦信號繞組(4)的總匝數與粗機余弦信號繞組(5)總匝數相等；精機正弦信號繞組(6)的總匝數與精機余弦信號繞組(7)的總匝數相等。

5.一種權利要求4所述的壓縮式粗精耦合徑向磁路旋轉變壓器信號繞組繞線方法，其特征是：所述的方法包括下述步驟：

步驟一、任意選取一個過定子(2)的軸線且不與定子齒(11)相交的平面一(9)，并以該平面一(9)為基準，沿順時針方向將2NP個定子齒(11)按照精機正弦相(E)與精機余弦相(F)交替地分成兩套NP個定子齒(11)，再根據繞線方式將每相信號繞組的NP個定子齒(11)均分為P部分；

步驟二、對于精機正弦信號繞組(6)而言，從平面一(9)開始沿順時針方向將第一部分的N個定子齒(11)分為兩組；當N為偶數時，在第一組個定子齒(11)上沿逆時針方向繞線，在第二組個定子齒(11)上沿順時針方向繞線；當N為奇數時，在第一組個定子齒(11)上沿逆時針方向繞線，在第二組個定子齒(11)上沿順時針方向繞線；精機余弦信號繞組(7)繞線方式與精機正弦信號繞組(6)相同，相位上相差90°電角度，其他的P-1部分定子齒(11)的繞線方式與上述的N為偶數時以及N為奇數時的繞線方式相同；

步驟三、再任意選取一個過定子(2)的軸線且不與定子齒(11)相交的平面二(12)，并以該平面二(12)為基準，沿順時針方向將2NP個定子齒(11)按照粗機正弦相(M)與粗機余弦相(G)交替地分成兩套NP個定子齒(11)，再根據繞線方式將每相信號繞組的NP個定子齒(11)均分為P部分；

步驟四、對于粗機正弦信號繞組(4)而言，從平面二(12)開始沿順時針方向將第一部分的N個定子齒(11)分為兩組；當N為偶數時，在第一組NP個定子齒(11)上沿逆時針方向繞線，在第二組NP個定子齒(11)上沿順時針方向繞線；當N為奇數時，在第一組NP個定子齒(11)上沿逆時針方向繞線，在第二組NP個定子齒(11)上沿順時針方向繞線；粗機余弦信號繞組(5)繞線方式與粗機正弦信號繞組(4)相同，相位上相差90°電角度，其他的P-1部分定子齒(11)的繞線方式與上述的N為偶數時以及N為奇數時的繞線方式相同。

6.根據權利要求5所述的壓縮式粗精耦合徑向磁路旋轉變壓器信號繞組繞線方法，其特征是：

粗機正弦信號繞組(4)的匝數表示為

W1=Q1·sin(A1π2NP)]]>

粗機余弦信號繞組(5)的匝數表示為

W2=Q2·sin(A2π2NP-π2)]]>

精機正弦信號繞組(6)的匝數表示為

W3=Q3·sin(A3π2N)]]>

精機余弦信號繞組(7)的匝數表示為

W4=Q4·sin(A4π2N-π2P)]]>

式中，W₁、W₂、W₃、W₄分別為一個定子齒(11)上粗機正弦信號繞組(4)、粗機余弦信號繞組(5)、精機正弦信號繞組(6)、精機余弦信號繞組(7)的匝數，W₁、W₂、W₃、W₄的值需要取整；W₁、W₂、W₃、W₄為負值時表示反向繞線；Q₁、Q₂、Q₃、Q₄分別為預取粗機正弦信號繞組(4)、粗機余弦信號繞組(5)、精機正弦信號繞組(6)、精機余弦信號繞組(7)匝數的幅值，Q₁、Q₂、Q₃、Q₄的單位為匝；A₁、A₂分別為粗機正弦信號繞組(4)和粗機余弦信號繞組(5)中距平面二(12)的定子齒(11)個數；A₃、A₄分別為精機正弦信號繞組(4)和精機余弦信號繞組(5)中距平面一(9)的定子齒(11)個數；A₁與A₂的取值范圍均為0～2NP，A₃與A₄的取值范圍均為0～2N。