專利名稱：磁通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種磁通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)。
背景技術(shù)：
磁通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)適用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特點(diǎn)是運(yùn)行可靠和所需 變頻器容量小。這種電機(jī)定子上有兩套繞組， 一套極對數(shù)為Pl，另一套極對數(shù)
為p2。當(dāng)定子繞組pl接通電網(wǎng)電源，產(chǎn)生磁極對數(shù)為pl的旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子中 感應(yīng)電流除產(chǎn)生pl對極磁場外，還產(chǎn)生p2對極磁場，這兩種極對數(shù)磁場相對 轉(zhuǎn)子而言，旋轉(zhuǎn)方向相反，如這時在定子p2繞組接變頻電源，改變變頻電源的 頻率，就可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。
磁通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)也適合做為發(fā)電機(jī)，用于風(fēng)力或是水力發(fā)電等需 要變速恒頻輸出電能的場合。
《電工技術(shù)雜志》，2002年第1期，P. 7—P. IO中"無刷雙饋?zhàn)冾l調(diào)速電動
機(jī)的原理及在發(fā)電廠輔機(jī)拖運(yùn)中的應(yīng)用前景" 一文介紹了無刷雙饋?zhàn)冾l調(diào)速電 動機(jī)的工作原理及現(xiàn)有無刷雙饋調(diào)速系統(tǒng)存在的一些問題。無刷雙饋?zhàn)冾l調(diào)速 電動機(jī)要想有較好的性能，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)子。近年來研究的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)主要有兩種， 一種為磁阻轉(zhuǎn)子，另一種為籠型短路繞組轉(zhuǎn)子。由于磁阻轉(zhuǎn)子其鐵芯必須制成 類似凸極的結(jié)構(gòu)，籠型短路繞組轉(zhuǎn)子其繞組必須制成同心式分布短路繞組，在 這些條件的限制下，使得這兩種轉(zhuǎn)子只能適用于特定的極數(shù)，且性能指標(biāo)與常 規(guī)交流電機(jī)轉(zhuǎn)子相比有相當(dāng)差距，體積也較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種磁通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)，目的在于克服現(xiàn)有無刷雙饋調(diào)速電動機(jī)的缺陷，該電機(jī)釆用繞線型轉(zhuǎn)子繞組，與籠型短路繞組轉(zhuǎn)子相比 具有更好的技術(shù)性能，體積減小、接線方式靈活。
本實(shí)用新型的目的是通過如下途徑實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的一種磁通制式無 刷內(nèi)反饋電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子繞組由具有Pl和p2兩種不同極對數(shù)的 變極繞組構(gòu)成；轉(zhuǎn)子上布置有繞線型繞組，繞線型繞組線圈之間的接法對于極 對數(shù)pl或p2均為普通m相對稱繞組，放置繞線型繞組線圈的轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z滿足 關(guān)系式Z-pl+p2， m為等于或大于2的整數(shù)，pl或p2為正整數(shù)。所述的一種磁 通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)，其特征在于p2〈pl;轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z的選擇，使得線圏節(jié)距
y=i。
本實(shí)用新型利用交流電機(jī)中關(guān)于繞組"齒諧波"磁動勢方面的理論來構(gòu)造 轉(zhuǎn)子繞組，使轉(zhuǎn)子繞組有著高導(dǎo)體利用率，只用一套繞組就可以完全達(dá)到兩套 繞組的效果，達(dá)到簡化電機(jī)結(jié)構(gòu)的目的，該電機(jī)體積減小，接線方式靈活。另 一方面，本實(shí)用新型線圏節(jié)距一般取為y-l，這種情況下，雖然電機(jī)氣隙看起來
可以是勻氣隙，但這樣的轉(zhuǎn)子也可以看成類似凸極結(jié)構(gòu)，線圏制作工藝簡單， 這一點(diǎn)對大型電機(jī)是重要的。以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明


圖1 (a)Z=12， pl=7槽號相位圖l(b) px=7三相槽號相位分布圖2 (a) Z=12， p2=5槽號相位圖2 (b) pl=7三相槽號按p2-5相位分布圖3Z-12, pl/p2=7/5，三相繞線轉(zhuǎn)子繞組接線圖。
具體實(shí)施方式
下面用實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。電機(jī)轉(zhuǎn)子，其功率繞組極對數(shù)為
pl=7,要求轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱正規(guī)60。相帶接法繞組，這時可考慮選取p2-5， 根據(jù)關(guān)系式pl=Z-p2，選取轉(zhuǎn)子槽數(shù)為Z-pl+p2=12。
對于Z42, pl=7，若要求得到三相正規(guī)60。相帶繞組，可先畫出槽號相位 圖，如圖1 (a)所示，以此可確定三相槽號分布如圖l(b)所示，可以看出，這 時對于？1=7為三相正規(guī)60°相帶繞組，繞組分布系數(shù)為cosl5。 =0. 9659;而 對于p2-5，參見圖2，圖2(a)為p^5槽號相位圖，圖2 (b)為pt=7時確定的三 相槽號再按p2=5相位重新分布圖，可以看出，這時對于p2=5也同樣為三相正 規(guī)60°相帶繞組，繞組分布系數(shù)也為cosl5。 =0.9659。這一點(diǎn)符合前述關(guān)于"齒 諧波"的繞組理論，也說明釆用"齒諧波"理論得到的本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子繞組有 著高的導(dǎo)體利用率，也正是齒諧波轉(zhuǎn)子所獨(dú)具的特點(diǎn)。
對比圖l (b)和圖2 (b)可以看出，p^7時的A、 B、 C三相槽號分布相序 與p2-5時的A、 B、 C三相槽號分布相序正好相反，這一點(diǎn)也符合前述關(guān)于"齒 諧波"的繞組理論及與無刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子工作原理的要求。
本例中，轉(zhuǎn)子槽數(shù)取為Z=12，線圈節(jié)距取為y=l，這種情況下，對于極對 數(shù)pl或是p2,線圈短距系數(shù)均為0.9659，轉(zhuǎn)子繞組有很高的繞組系數(shù)，電機(jī) 氣隙仍可保持為均勻氣隙，但另一方面，這樣的轉(zhuǎn)子也可以看成類似凸極結(jié)構(gòu)， 線圈制作工藝會是很簡單，這一點(diǎn)對低速大型電機(jī)是重要的，齒諧波繞線轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)優(yōu)勢也正在于此。
本例中，轉(zhuǎn)子繞組被設(shè)計成為了三相，但實(shí)際上也可以考慮六相或其它相 數(shù)的方案，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子電動勢是通過氣隙磁場感應(yīng)而來，各槽導(dǎo)體之間感應(yīng) 電動勢存在相位差的緣故，當(dāng)然如果轉(zhuǎn)子繞組分相方式發(fā)生改變，其基波繞組值得注意的是，盡管原理上極對數(shù)P2和轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z可以任意選擇，只要能 滿足關(guān)系式pl-Z-p2,但是為降低控制繞組容量， 一般會選擇pKpl，此外為獲 得高繞組系數(shù)并使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，對于轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z的選擇， 一般考慮能使得線
圈節(jié)距y-l為好。
權(quán)利要求1. 一種磁通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子繞組由具有p1和p2兩種不同極對數(shù)的變極繞組構(gòu)成；其特征在于轉(zhuǎn)子上布置有繞線型繞組，繞線型繞組線圈之間的接法對于極對數(shù)p1或p2均為普通m相對稱繞組，放置繞線型繞組線圈的轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z滿足關(guān)系式z＝p1+p2，m為等于或大于2的整數(shù)，p1或p2為正整數(shù)。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種磁通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)，其特征在于p2〈pl; 轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z的選擇，使得線圏節(jié)距y-l。
專利摘要本實(shí)用新型涉及磁通制式無刷內(nèi)反饋電機(jī)。本實(shí)用新型包括定子和轉(zhuǎn)子，定子繞組由具有p1和p2兩種不同極對數(shù)的變極繞組構(gòu)成。它克服現(xiàn)有無刷雙饋調(diào)速電動機(jī)的缺陷，該電機(jī)采用繞線型轉(zhuǎn)子繞組，與籠型短路繞組轉(zhuǎn)子相比具有更好的技術(shù)性能，體積減小、接線方式靈活。
文檔編號H02K3/28GK201252431SQ20082005323
公開日2009年6月3日 申請日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者星 金 申請人:湘潭新能電機(jī)制造有限公司