[發明專利]消諧波式軸向磁路單極旋轉變壓器及信號繞組繞線方法

有效

• 申請號: 201410474909.0
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104200976A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 尚靜;王昊;叢寧;趙博;趙猛;王騫;鄒繼斌;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

1.一種消諧波式軸向磁路單極旋轉變壓器，包括定子(2)、轉子(1)、勵磁繞組(8)、正弦信號繞組(4)以及余弦信號繞組(5)；轉子(1)和定子(2)均為圓筒形狀，其特征是：定子(2)與轉子(1)之間具有相等的氣隙(3)，定子(2)內環面沿軸向加工有4N個定子長槽(7)和4N個定子長齒，4N個定子長槽(7)沿定子(2)內環面均布設置，相鄰兩個定子長槽(7)中間為所述的定子長齒，4N個定子長槽(7)和4N個定子長齒位于定子(2)內環面的同一圓周上；定子(2)內環面的中部沿圓周方向上加工有一環形槽(2-2)，且環形槽(2-2)開設在定子長槽(7)和定子長齒的中部，環形槽(2-2)將4N個定子長齒均分割成4N個上定子齒(2-1)和4N個下定子齒(2-3)，由4N個上定子齒(2-1)和4N個下定子齒(2-3)構成4N對定子齒(9)；其中，N為自然數，N的取值范圍為2～15；勵磁繞組(8)放置于定子(2)的環形槽(2-2)內，勵磁繞組(8)與定子(2)同心設置；正弦信號繞組(4)與余弦信號繞組(5)分設兩層纏繞于4N對定子齒(9)上。

2.根據權利要求1所述的消諧波式軸向磁路單極旋轉變壓器，其特征是：所述的轉子(1)是由位于轉子(1)圓周側壁上的由導磁材料制成的斜環(1-1)和位于斜環(1-1)軸向兩端部的由非導磁材料制成的支撐套筒(1-2)兩部分組成的；斜環(1-1)是由兩個平行平面斜切圓筒形狀的轉子(1)所形成的。

3.根據權利要求2所述的消諧波式軸向磁路單極旋轉變壓器，其特征是：所述的斜環(1-1)的材料為釙鏌合金或軟磁鐵氧體材料，或者為疊加的環形硅鋼片；所述的支撐套筒(1-2)的材料為鋁合金。

4.根據權利要求1所述的消諧波式軸向磁路單極旋轉變壓器，其特征是：所述的定子(2)由數片環形硅鋼片疊壓而成。

5.根據權利要求1或2或3或4所述的消諧波式軸向磁路單極旋轉變壓器，其特征是：所述的正弦信號繞組(4)和余弦信號繞組(5)均為集中繞組，繞組匝數相同，且線型相同。保證了電阻相等，所述的正弦信號繞組(4)匝數和余弦信號繞組(5)匝數均按正弦規律分布。

6.一種權利要求5所述的消諧波式軸向磁路單極旋轉變壓器繞組繞線方法，其特征是：所述的方法是：

對于正弦信號繞組(4)而言，任意選取一個過定子(2)的軸線且不與定子齒(9)相交的平面(6)，并以該平面(6)為基準，沿順時針方向將4N對定子齒(9)均分為兩組；從平面(6)開始沿順時針方向將第一組相鄰的2N對定子齒(9)沿逆時針方向繞線，第二組相鄰的2N對定子齒(9)沿順時針方向繞線；所述的余弦信號繞組(5)繞線方式與正弦信號繞組(4)繞線方式相同，相位上相差90°電角度。

7.根據權利要求6所述的消諧波式軸向磁路單極旋轉變壓器繞組繞線方法，其特征是：

對于正弦信號繞組(4)而言，匝數分布為

Z1=K1·sin(A1π2N)]]>

對于余弦信號繞組(5)而言，匝數分布為

Z2=K2·sin(A2π2N-π2P)]]>

式中，Z₁為一對定子齒(9)上正弦信號繞組(4)的匝數，Z₂為一個定子齒(9)上余弦信號繞組(5)的匝數，Z₁、Z₂的值取整，Z₁、Z₂為負值時表示反向繞線；K₁為預取正弦信號繞組(4)匝數的幅值；K₂為預取余弦信號繞組(5)匝數的幅值，K₁、K₂的單位是匝；A₁為距平面(6)的正弦相定子齒的對數，A₂為距平面(6)的余弦相定子齒對數，A₁、A₂取值范圍均為0～4N。