[發明專利]一種新型磁場可調無刷雙饋電機結構

在審

• 申請號: 202110358877.8
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113078747A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 徐維豪;戈寶軍;陶大軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K1/26;H02K3/12;H02K3/28;H02K7/12;H02K29/03
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本發明涉及電機技術領域，提出一種新型磁場可調無刷雙饋電機結構，本發明結構無刷雙饋電機氣隙磁場可調，利于變速恒頻恒壓發電，可用于風力發電和船用軸帶發電等場合。其技術方案關鍵為：電機為外定子內轉子結構；電機轉軸為可移動軸；定子2/6極12槽，兩套繞組，繞組連接方式不同；定子每隔一個槽，槽底設置磁障；轉子為繞線式轉子，24槽，每隔一個轉子齒開一個輔助槽?？梢苿虞S使電機氣隙磁密可調，磁障的引入可有效降低1次電樞反應磁場諧波，輔助槽可有效減小電機的轉矩脈動。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體的是一種新型磁場可調無刷雙饋電機結構。

背景技術

無刷雙饋電機作為發電機主要應用于風力、水力、軸帶等發電領域，不僅可以實現變速恒頻恒壓運行，還能提高發電機組的運行可靠性及效率。

風力發電機一般極數較多，其特殊的運行工況對發電機的可靠性提岀了很高的要求。采用無刷雙饋發電機的變速恒頻發電系統除了具有交流勵磁發電機的優點之外，還實現了無刷化，提高了系統運行的可靠性，是變速恒頻發電技術未來發展的重要方向。

但是，風力、軸帶的速度變化給發電機帶來了困難，無刷雙饋電機兩套功率繞組一定程度上可以實現變速恒頻恒壓發電，但是遇到速度極端情況，仍捉襟見肘，而轉軸可調，使氣隙磁場可調，適應于更大范圍的轉速。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種氣隙磁場可調，利于變速恒頻恒壓發電的無刷雙饋電機結構。

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；電機轉軸為可移動軸；定子2/6極12槽，兩套繞組，繞組連接方式不同；定子每隔一個槽，槽底設置磁障；轉子為繞線式轉子，24槽，每隔一個轉子齒開一個輔助槽。

上述技術方案中，所述電機轉軸可沿軸向移動，軸向可移動距離與電機定轉子長度之比為1：5。

上述技術方案中，所述電機定子有兩套繞組，一套為功率繞組，均嵌放在定子槽左側，另一套為控制繞組，均嵌放在定子槽右側，兩套繞組端部連接方式不同。

上述技術方案中，所述電機共12個定子槽，每隔一個槽，槽底設置磁障，共6個結構、材料、大小相同的磁障。

上述技術方案中，所述電機共24個轉子齒，每隔一個轉子齒開一個輔助槽，共12個結構、大小相同的矩形輔助槽。

本發明有以下益果：可移動軸使電機氣隙磁密可調，利于變速恒頻恒壓發電，可用于風力發電和船用軸帶發電場合。磁障的引入增加1次電樞反應磁場諧波磁路磁阻，而基波和其他高次諧波磁路磁阻基本不受影響，該結構在不犧牲其他電樞反應磁場諧波情況下，可有效降低1次電樞反應磁場諧波。輔助槽利于加工，可在不犧牲轉矩的情況下減小齒槽轉矩，進而有效減小電機的轉矩脈動。

附圖說明

圖1是本發明一種新型磁場可調無刷雙饋電機結構示意圖。

如圖1中所示：1定子；2磁障；3定子功率繞組；4定子控制繞組；5轉子；6轉子輔助槽。

圖2是電機可移動轉軸示意圖。

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和圖2所示，一種新型磁場可調無刷雙饋電機結構，采取的技術方案是：電機為外定子內轉子結構；電機轉軸為可移動軸；定子2/6極12槽，兩套繞組，繞組連接方式不同；定子每隔一個槽，槽底設置磁障；轉子為繞線式轉子，24槽，每隔一個轉子齒開一個輔助槽。

參照圖2所示，所述電機轉軸可沿軸向移動，軸向可移動距離與電機定轉子長度之比為1：5。可移動軸使電機氣隙磁密可調，利于變速恒頻恒壓發電，可用于風力發電和船用軸帶發電場合。