[實用新型]一種永磁旋轉電機氣隙磁場密度的模擬隔離測量裝置

有效

• 申請號: 201920407109.5
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN209593211U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 文樺;陳中顯
• 申請（專利權）人: 黃淮學院
• 主分類號: H02K11/20
• 分類號: H02K11/20
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 宋晨煒

一種永磁旋轉電機氣隙磁場密度的模擬隔離測量裝置，設置在永磁旋轉電機的定子組件和轉子組件之間的氣隙處，包括轉子測量繞組、定子測量繞組、換向片和電刷，轉子測量繞組的轉子測量進線端和輸子測量出線端分別是框形銅制導線兩端，并在一個圓周內呈現180度分布；定子測量繞組的定子測量進線端和定子測量出線端分別是框形銅制導線兩端，并在一個圓周內呈現180度分布；兩片換向片分別與轉子測量進線端和輸子測量出線端連接；兩個電刷絕緣固定設置，并分別與兩個換向片接觸；本裝置通過分別通過轉子測量繞組和定子測量繞組測量氣隙內側和氣隙外側的磁場密度，即可得到準確性較高的氣隙磁場密度值。

技術領域

本實用新型涉及電磁學領域，具體說是一種永磁旋轉電機氣隙磁場密度的模擬隔離測量裝置。

背景技術

永磁旋轉電機是把風能、化石能源、水流能等能源轉換成電能的電力設備。永磁旋轉電機主要由定子組件和轉子組件構成。一般情況下，為了提高能量轉換的效率，永磁旋轉電機定子組件與轉子組件之間的氣隙寬度非常小，一般小于 5mm。在這種情況下，如何通過物理測試的方法，獲得較為準確的永磁旋轉電機氣隙磁場密度，成為一大難題。

中國專利申請CN201810563761.6公開了一種考慮飽和的開關磁阻電機磁場解析計算方法。該計算方法分別從極坐標系和笛卡爾坐標系的角度，并結合磁邊界條件、磁矢勢、磁場密度等電磁場參數，分析和計算了考慮鐵芯飽和的切向磁場密度分布。但是，該計算方法還處于理論分析階段，有待進行物理測量實驗，進行數據對比和驗證。

通過物理測量方法，可以獲得較為準確的永磁旋轉電機氣隙磁場密度，這為永磁旋轉電機的優化設計和控制，提供可靠的數據支持。但是，鑒于永磁旋轉電機的氣隙磁場寬度較小，其氣隙磁場密度的測量研究，目前還處于理論分析和計算階段。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種永磁旋轉電機氣隙磁場密度的模擬隔離測量裝置，通過分別測量氣隙內側和氣隙外側的磁場密度，即可得到準確性較高的氣隙磁場密度值。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：一種永磁旋轉電機氣隙磁場密度的模擬隔離測量裝置，設置在永磁旋轉電機的定子組件和轉子組件之間的氣隙處，包括：

轉子測量繞組，外表面涂有絕緣漆，其固定套設在轉子組件的外側并靠近氣隙的內側設置，其包括按永磁旋轉電機的軸向方向設置至少一匝的框形銅制導線，轉子測量繞組的轉子測量進線端和輸子測量出線端分別是框形銅制導線兩端，并在一個圓周內呈現180度分布；

定子測量繞組，外表面涂有絕緣漆，其固定設置在定子組件的內側并靠近氣隙的外側設置，其包括按永磁旋轉電機的軸向方向設置至少一匝的框形銅制導線，定子測量繞組的定子測量進線端和定子測量出線端分別是框形銅制導線兩端，并在一個圓周內呈現180度分布；

換向片，設有兩片，兩片換向片分別與轉子測量進線端和輸子測量出線端連接；電刷，設有兩個，兩個電刷絕緣固定設置，并分別與兩個換向片接觸；

模擬隔離模塊A，其輸入端通過導線分別和電刷連接；

模擬隔離模塊B，其輸入端通過導線分別與定子測量進線端和定子測量出線端連接；

數據顯示模塊，其輸入端通過導線分別與模擬隔離模塊A的輸出端和模擬隔離模塊B的輸出端連接。

模擬隔離模塊A為脈沖變壓器，模擬隔離模塊B為交流變壓器。

數據顯示模塊為液晶顯示器。

本實用新型有益效果是：本實用新型設置了轉子測量繞組和定子測量繞組，可以更加精準地測得永磁旋轉電機氣隙中心線上的磁場密度；通過模擬隔離模塊，實現上述兩種測量繞組感應電壓的非物理傳輸，并實現了電磁感應電壓與氣隙磁場密度的轉換；本實用新型裝置既可以應用到永磁旋轉電動機，也可以應用到永磁旋轉發電機。

附圖說明