[發明專利]雙饋感應電機轉子雙極對數運行的磁場調制環設計方法

有效

• 申請號: 201611103477.8
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106655675B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 駱皓;黃燦;王朋;曾磊;王友龍;詹熙;侍正坤;周紅勇
• 申請（專利權）人: 國電南京自動化股份有限公司;南京工程學院
• 主分類號: H02K17/30
• 分類號: H02K17/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 耿英;董建林

1.一種雙饋感應電機轉子雙極對數運行的磁場調制環設計方法，其特征是，磁場調制環為環形，位于電機截面軸線偏轉角度為θ且磁路截面面積為s的磁場調制環微元厚度l_Fe按以下步驟計算：

1)設雙饋感應電機定子繞組的極對數為p_s，在電機轉子槽數確定的條件下，設計兩組轉子繞組的極對數分別為p_r1和p_r2，且p_r2＝2p_r1；

2)根據電機定子極對數p_s和兩組電機轉子繞組極對數p_r1和p_r2，分別計算磁場調制環第一類、第二類磁導在電機氣隙圓周方向的磁導交變次數N₁和N₂：

N₁＝p_s+p_r1 (式1a)

N₂＝p_s+p_r2 (式1b)

3)設磁場調制環的厚度上限為l，位于電機截面軸線偏轉角度為θ且磁路截面面積為s的磁場調制環的微元磁導為：

式中，μ_Fe為磁場調制環的相對磁導率，μ_air為空氣的相對磁導率；

由(式2)可得Λ(θ)的最大值Λ_max(θ)和最小值Λ_min(θ)分別為：

4)依據磁場調制環的磁導由兩類磁導并聯的原則，由第一類、第二類磁導并聯所構成，位于電機截面軸線偏轉角度為θ且磁路截面面積為s的磁場調制環的微元磁導目標函數為：

Λ_target(θ)＝M₀+Msin[(p_s+p_r1) θ]+M₀+Msin(p_s+p_r2) θ] (式4)

式中，M₀為第一類磁導和第二類磁導的直流分量幅值，M為第一類磁導和第二類磁導的交流分量幅值；

由(式4)可得：

Λ_target(θ)的最大值為：Λ_{target_max}(θ)＝2M₀+2M，

Λ_target(θ)的最小值為：Λ_{target_min}(θ)＝2M₀-2M；

5)以Λ_max(θ)和Λ_min(θ)作為約束條件，得：

聯立(式5a)和(式5b)得:

6)將(式6a)和(式6b)所得M₀和M代入(式4)，并根據(式2)可得：

根據(式7)得位于電機截面軸線偏轉角度為θ且磁路截面面積為s的磁場調制環微元厚度為：

2.根據權利要求1所述的一種雙饋感應電機轉子雙極對數運行的磁場調制環設計方法，其特征是，環形的磁場調制環套設在雙饋感應電機的定子上。

3.根據權利要求1或2所述的一種雙饋感應電機轉子雙極對數運行的磁場調制環設計方法，其特征是，磁場調制環內表面為光滑面。

4.根據權利要求1或2所述的一種雙饋感應電機轉子雙極對數運行的磁場調制環設計方法，其特征是，磁場調制環內表面與定子外壁相貼合。

5.根據權利要求1或2所述的一種雙饋感應電機轉子雙極對數運行的磁場調制環設計方法，其特征是，由步驟6)計算出的微元厚度得到磁場調制環在圓周方向上不同位置的厚度，構成磁場調制環波浪起伏狀的外表面。

6.根據權利要求1所述的一種雙饋感應電機轉子雙極對數運行的磁場調制環設計方法，其特征是，磁場調制環為導磁材料。