[發(fā)明專利]雙感應(yīng)式無刷勵(lì)磁電機(jī)

有效

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• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN109149893B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱姝姝;余俊月;劉闖
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K29/00
• 分類號(hào): H02K29/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

本發(fā)明提出的是一種雙感應(yīng)式無刷勵(lì)磁電機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分，其中靜止部分包括定子鐵芯、單相功率繞組、定子勵(lì)磁繞組、端蓋、機(jī)殼；機(jī)殼和呈端蓋圓形，定子鐵芯設(shè)于機(jī)殼內(nèi)部，4個(gè)單相功率繞組設(shè)于定子鐵芯的上部，每個(gè)單相功率繞組的上部設(shè)有定子勵(lì)磁繞組；旋轉(zhuǎn)部分包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子附加勵(lì)磁繞組、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組和整流橋；轉(zhuǎn)軸設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯的圓心處，轉(zhuǎn)子鐵芯的邊緣設(shè)有4組轉(zhuǎn)子附加勵(lì)磁繞組和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組，整流橋設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部。優(yōu)點(diǎn)：省去了有刷電機(jī)勵(lì)磁所必須的滑環(huán)和電刷，無需額外增加勵(lì)磁機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電勵(lì)磁電機(jī)的無刷勵(lì)磁。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種雙感應(yīng)式無刷勵(lì)磁電機(jī)，屬于無刷勵(lì)磁同步電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對于轉(zhuǎn)子勵(lì)磁型電機(jī)來說，需要采用電刷和滑環(huán)引入勵(lì)磁電流。電樞和滑環(huán)在運(yùn)行過程中由于長期摩擦，需要經(jīng)常性維護(hù)和更換；同時(shí)，電刷和滑環(huán)容易產(chǎn)生電火花，使得有刷勵(lì)磁電機(jī)不適于用在易燃易爆的石油化工和條件惡劣的航空航天場合。因此現(xiàn)有技術(shù)中，需要研究轉(zhuǎn)子勵(lì)磁型電機(jī)的無刷化方案一般采用如下幾種方法：（1）將勵(lì)磁繞組安放在定子上，產(chǎn)生軸向磁場：轉(zhuǎn)子采用整塊鐵磁材料，開設(shè)導(dǎo)磁橋，在轉(zhuǎn)子上形成旋轉(zhuǎn)的NS極；但是該種勵(lì)磁方式渦流損耗明顯，漏磁較為嚴(yán)重：（2）將勵(lì)磁繞組安放于定子上，如開關(guān)磁阻電機(jī)、雙凸極電機(jī)和開關(guān)磁鏈電機(jī)等；（3）使用旋轉(zhuǎn)電樞式的勵(lì)磁機(jī)供電；但是該種電機(jī)的軸向長達(dá)較長，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)和維護(hù)成本非常高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電機(jī)的無刷勵(lì)磁問題，設(shè)計(jì)一種雙感應(yīng)式無刷勵(lì)磁電機(jī)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電機(jī)的無刷化勵(lì)磁。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：雙感應(yīng)式無刷勵(lì)磁電機(jī)，其結(jié)構(gòu)分為靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分，其中靜止部分包括定子鐵芯7、單相功率繞組2、定子勵(lì)磁繞組1、端蓋、機(jī)殼；機(jī)殼和呈端蓋圓形，定子鐵芯7設(shè)于機(jī)殼內(nèi)部，4個(gè)單相功率繞組2設(shè)于定子鐵芯7的上部，每個(gè)單相功率繞組2的上部設(shè)有定子勵(lì)磁繞組1；旋轉(zhuǎn)部分包括轉(zhuǎn)子鐵芯8、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子附加勵(lì)磁繞組3、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4和整流橋5；轉(zhuǎn)軸設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯8的圓心處，轉(zhuǎn)子鐵芯8的邊緣設(shè)有4組轉(zhuǎn)子附加勵(lì)磁繞組3和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4，整流橋5設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯8的內(nèi)部；轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4安放于轉(zhuǎn)子鐵芯8表面的轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯8的邊緣開設(shè)轉(zhuǎn)子附加槽；定子鐵芯7周邊均勻地開設(shè)定子槽，定子槽內(nèi)安放單相功率繞組2和定子勵(lì)磁繞組1，兩套繞組相差90°電角度；定子勵(lì)磁繞組1通過電容短接。

初始運(yùn)行時(shí)，利用電機(jī)的剩磁在定子勵(lì)磁繞組1中感應(yīng)出脈振磁場，其中的負(fù)序部分在轉(zhuǎn)子附加勵(lì)磁繞組3和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4上感應(yīng)出電勢。當(dāng)轉(zhuǎn)子附加勵(lì)磁繞組3的感應(yīng)電流通過整流橋5全波整流，為轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4提供電流；轉(zhuǎn)子附加勵(lì)磁繞組3上電流產(chǎn)生的磁通很小，當(dāng)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4感應(yīng)出的電勢方向可以使得整流橋5短路導(dǎo)通后，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4上感應(yīng)出的電流通過整流橋5實(shí)現(xiàn)半波整流，與轉(zhuǎn)子附加勵(lì)磁繞組3上的電流全波整流流過轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4上的電流相疊加。無論在何種工作狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組4上的電流是固定不變的，產(chǎn)生的磁通與轉(zhuǎn)子同步速旋轉(zhuǎn)，建立勵(lì)磁磁場。