[發明專利]一種新型混合轉子雙頻電機結構

在審

• 申請號: 202011514594.X
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112583150A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 戈寶軍;徐維豪;毛博
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K1/24
• 分類號: H02K1/24;H02K1/27;H02K3/52;H02K1/16;H02K3/28;H02K3/12;H02K3/18
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本發明涉及電機技術領域，提出一種新型混合轉子雙頻電機結構，本發明結構雙頻電機啟動穩定、調速便捷。電機為外定子內轉子結構；定子2/6極72槽，定子槽為深槽，定子兩套繞組分4層排布，其中，功率繞組2極占2層，位于槽底，控制繞組6極占2層，位于槽口；轉子為永磁體和勵磁繞組組成的混合轉子，其中永磁體為2極，T型嵌入式結構，勵磁繞組為6極，勵磁繞組通入的電流為直流電，勵磁繞組磁極極靴嵌有助磁材料。所述電機啟動時，轉子勵磁繞組和定子控制繞組，不通電，電機工作在異步啟動狀態，啟動完成后，轉子勵磁繞組通直流電，控制繞組通交流電，進入正常運行狀態，改變控制繞組頻率，可調節電機轉速大小。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體的是一種新型混合轉子雙頻電機結構。

背景技術

雙頻電機有著較小的變換器容量、良好的控制靈活性等優點，可用于恒壓變頻調速領域。

雙頻電機結構上普通電機有很大不同，定子有兩套極對數不同的繞組，其中，功率繞組直接與工頻電網相連，控制繞組接小型變頻器與工頻電網相連。當它被作為變頻調速電機應用于電氣傳動系統時，可以降低變頻器容量和調速成本，可獲得優異的節能效果。比如發電廠和鋼鐵企業中，水泵和通風機等負載面廣量大，如果采用交流變頻調速裝置替代閥門、擋板來調節流量、風速等，可獲得很好的節能效果。

雙頻電機轉子繞組結構形式有磁阻式、籠型和繞線式三種，都能夠實現極數轉換的功能。但是雙頻電機的啟動過程及啟動之后如何平穩地進入調速狀態，一直存在著問題，各式各樣的電機結構，均存在著啟動、調速失敗的可能性。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種啟動穩定、調速便捷的雙頻電機結構。

為達到上述目的本發明采用以下技術方案：電機為外定子內轉子結構；定子2/6極72槽，兩套繞組，頻率不同；轉子為永磁體和勵磁繞組組成的混合轉子，其中永磁體為2極，勵磁繞組為6極，勵磁繞組磁極嵌有助磁材料。

上述技術方案中，所述電機定子槽為深槽，定子兩套繞組，分4層排布，其中，功率繞組2極占2層，位于槽底，控制繞組6極占2層，位于槽口。

上述技術方案中，所述電機永磁體為T型結構，共2個，為嵌入式結構，兩個永磁體的形心，與轉子圓心三點共線。

上述技術方案中，所述電機勵磁繞組纏繞于6個轉子極身兩側，勵磁繞組通入的電流為直流電，以永磁體連線為對稱軸，勵磁繞組均勻分布在對稱軸兩側，每側3組，此6個極的極靴處放置長方體助磁材料。

本發明有以下益果：所述電機啟動時，轉子勵磁繞組和定子控制繞組，不通電，定子功率繞組，與永磁體構成2極異步電機，電機異步啟動穩定，快速。電機調速運行時，定子功率繞組接工頻50Hz電源，控制繞組接小容量變頻器再與工頻電網相連。電機調速運行時，功率繞組頻率和極對數、控制繞組極對數為定值，只需該變控制繞組的電源方向和頻率，轉速就會發生變化，調速便捷。

附圖說明

圖1是本發明一種新型混合轉子雙頻電機結構示意圖。

如圖1中所示：1定子；2轉子；3勵磁繞組；4助磁材料；5永磁體。

圖2是定子槽及繞組分布示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

參照圖1所示，一種新型混合轉子雙頻電機結構，采取的技術方案是：電機為外定子內轉子結構；定子2/6極72槽，兩套繞組；轉子為永磁體和勵磁繞組組成的混合轉子，其中永磁體為2極，勵磁繞組為6極，勵磁繞組磁極嵌有助磁材料。