[發(fā)明專利]一種基于高頻旋轉(zhuǎn)變壓器的無刷雙饋電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010147424.6
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111262394B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐煒
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02K11/00;H02K11/33;H02M5/42
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于高頻旋轉(zhuǎn)變壓器的無刷雙饋電機，其特征在于：該無刷雙饋電機包括定子鐵芯及繞組（1）、定子側(cè)逆變器（5）、轉(zhuǎn)子鐵芯繞組（2）、高頻旋轉(zhuǎn)變壓器部分的原邊鐵芯繞組（3）、原邊逆變器（6）、副邊鐵芯繞組（4）及副邊逆變器（7）；其中，定子鐵芯及繞組（1）、定子側(cè)逆變器（5）組成的定子組合為三相或多相結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子鐵芯繞組（2）也為三相或多相結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子鐵芯繞組（2）與高頻旋轉(zhuǎn)變壓器副邊鐵芯繞組（4）及副邊逆變器（7）相連，副邊鐵芯繞組（4）及副邊逆變器（7）與轉(zhuǎn)子鐵芯繞組（2）一起旋轉(zhuǎn)，通過高頻旋轉(zhuǎn)變壓器進(jìn)行轉(zhuǎn)差頻率控制，實現(xiàn)無刷變速恒頻運行；

所述的無刷雙饋電機在結(jié)構(gòu)上，轉(zhuǎn)子鐵芯繞組（2）設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上，定子鐵芯及繞組（1）固定于電機外殼，與轉(zhuǎn)子鐵芯繞組（2）同心，通過軸承與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸固定連接，定子側(cè)逆變器（5）與定子鐵芯及繞組（1）連接；副邊鐵芯繞組（4）設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的另一端，原邊鐵芯繞組（3）固定于副邊鐵芯繞組（4）外周，原邊逆變器（6）與原邊鐵芯繞組（3）連接；副邊逆變器（7）分別與轉(zhuǎn)子鐵芯繞組（2）、副邊鐵芯繞組（4）連接；

所述的高頻旋轉(zhuǎn)變壓器原邊端即原邊鐵芯繞組（3）固定在定子側(cè)保持靜止，由原邊高頻調(diào)制電路（6-2）提供高頻電壓，副邊端即副邊鐵芯繞組（4）固定在轉(zhuǎn)子端部側(cè)，與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)；原邊與副邊同心布置，實現(xiàn)能量在原邊和副邊間的無接觸轉(zhuǎn)換，通過電磁耦合在副邊端產(chǎn)生的高頻電壓通過副邊端解調(diào)器即副邊低頻交流逆變器（7-2）解調(diào)為低頻電壓，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差頻率調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高頻旋轉(zhuǎn)變壓器的無刷雙饋電機，其特征在于所述的高頻旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在電機端部側(cè)，由原邊鐵芯繞組（3）和副邊鐵芯繞組（4）組成，其中，高頻旋轉(zhuǎn)變壓器原邊鐵芯繞組（3）為三相或多相設(shè)計，原邊端由原邊逆變器（6）提供高頻電壓，副邊端通過電磁耦合產(chǎn)生高頻電壓，通過副邊逆變器（7）轉(zhuǎn)為低頻的轉(zhuǎn)差頻率，對轉(zhuǎn)子進(jìn)行轉(zhuǎn)差頻率調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高頻旋轉(zhuǎn)變壓器的無刷雙饋電機，其特征在于所述的高頻旋轉(zhuǎn)變壓器由高頻調(diào)制電路及低頻解調(diào)電路實現(xiàn)高頻電壓到低頻轉(zhuǎn)差頻率的轉(zhuǎn)換；變壓器原邊由電網(wǎng)交流供電，先通過原邊整流器（6-1）轉(zhuǎn)為直流，然后通過原邊高頻調(diào)制電路（6-2）轉(zhuǎn)為高頻電壓輸入原邊側(cè)繞組；副邊通過電磁耦合感應(yīng)出高頻電壓，通過副邊整流器（7-1）轉(zhuǎn)為直流，再通過副邊低頻交流逆變器（7-2）解調(diào)為較低頻的轉(zhuǎn)差頻率電壓供給電機轉(zhuǎn)子端，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差頻率調(diào)節(jié)，進(jìn)行變速恒頻運行控制。