[發(fā)明專利]一種變級(jí)繞組結(jié)構(gòu)的無刷雙饋電機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010468008.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN111555579A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 闞超豪;焦丙辰;張賀;趙如鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K17/14
• 分類號(hào): H02K17/14;H02K3/28
• 代理公司: 合肥國(guó)和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34131
• 代理人: 孫永剛

本發(fā)明公開了一種變級(jí)繞組結(jié)構(gòu)的無刷雙饋電機(jī)，屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。該無刷雙饋電機(jī)包括極對(duì)數(shù)分別為p、q的功率繞組和控制繞組，功率繞組和控制繞組的出線端為反相序連接，功率繞組和控制繞組的每項(xiàng)支路繞組由n個(gè)相鄰的復(fù)合線圈組串聯(lián)而成，復(fù)合線圈組包括復(fù)合線圈i和j，復(fù)合線圈i和j均由多匝子線圈和少匝子線圈構(gòu)成，復(fù)合線圈i的多匝子線圈和復(fù)合線圈j的少匝子線圈串聯(lián)形成一條支路，而復(fù)合線圈i的少匝子線圈和復(fù)合線圈j的多匝子線圈串聯(lián)形成另一條支路，兩條支路并聯(lián)構(gòu)成復(fù)合線圈組，兩條支路并聯(lián)的兩端引線形成復(fù)合線圈組的串聯(lián)連接點(diǎn)。本發(fā)明用于減小起動(dòng)電流、增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以改善無刷雙饋電機(jī)的起動(dòng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變級(jí)繞組結(jié)構(gòu)的無刷雙饋電機(jī)。

背景技術(shù)

無刷雙饋電機(jī)是一種特種電機(jī)。其定子上有獨(dú)立的兩套繞組，分別是極對(duì)數(shù)為p的功率繞組和極對(duì)數(shù)為q的控制繞組；轉(zhuǎn)子繞組能同時(shí)產(chǎn)生極對(duì)數(shù)分別為p和q、且轉(zhuǎn)向不同的磁動(dòng)勢(shì)。穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，兩套繞組產(chǎn)生不同速度的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不直接耦合，而是通過轉(zhuǎn)子間接耦合，使兩套繞組之間產(chǎn)生能量交換。控制繞組接容量較小的雙向變頻器實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。無刷雙饋電機(jī)同時(shí)具有同步電機(jī)和異步電機(jī)的特點(diǎn)。它的兩套定子繞組之間沒有直接的電聯(lián)系，而是通過電機(jī)轉(zhuǎn)子的耦合作用對(duì)定子不同極數(shù)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換與傳遞。由無刷雙饋電機(jī)的工作原理可以看出，無刷雙饋電機(jī)是一種同步化運(yùn)行的異步電機(jī)，即該電機(jī)的本質(zhì)為異步電機(jī)。無刷雙饋電機(jī)系統(tǒng)的控制側(cè)變頻器容量小、無集電環(huán)和電刷的特點(diǎn)使得它在變頻調(diào)速等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

作為一種同步化運(yùn)行的異步電機(jī)，無刷雙饋電機(jī)也具有起動(dòng)電流大、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小等不足，無法滿足需要重載起動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合。然而，與普通異步電機(jī)不同，無刷雙饋電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子繞組自閉合，無集電環(huán)和電刷對(duì)外連接，而且無刷雙饋電機(jī)具有不同極數(shù)的兩套繞組，與單一極數(shù)的異步電機(jī)差別較大，因而無法通過電刷在轉(zhuǎn)子電路中串入或切除起動(dòng)電阻來實(shí)現(xiàn)增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、減小起動(dòng)電流和高效率運(yùn)行的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種變級(jí)繞組結(jié)構(gòu)的無刷雙饋電機(jī)，用于減小起動(dòng)電流、增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以改善無刷雙饋電機(jī)的起動(dòng)性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種變級(jí)繞組結(jié)構(gòu)的無刷雙饋電機(jī)，包括極對(duì)數(shù)為p的功率繞組和極對(duì)數(shù)為q的控制繞組，功率繞組和控制繞組各對(duì)應(yīng)有m個(gè)出線端，功率繞組的m個(gè)出線端和控制繞組的m個(gè)出線端為反相序連接，功率繞組和控制繞組的每項(xiàng)支路繞組由n個(gè)緊密相鄰且隔開的復(fù)合線圈組串聯(lián)而成，每個(gè)復(fù)合線圈組均包括復(fù)合線圈i和復(fù)合線圈j，復(fù)合線圈i和復(fù)合線圈j均由多匝子線圈和少匝子線圈構(gòu)成，復(fù)合線圈i的多匝子線圈和復(fù)合線圈j的少匝子線圈串聯(lián)形成一條支路，而復(fù)合線圈i的少匝子線圈和復(fù)合線圈j的多匝子線圈串聯(lián)形成另一條支路，兩條支路并聯(lián)構(gòu)成復(fù)合線圈組，兩條支路并聯(lián)的兩端引線形成復(fù)合線圈組的串聯(lián)連接點(diǎn)。

上述技術(shù)方案中：