專利名稱：多相多極方波永磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型多相多極方波永磁電機(jī)屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
與目前普通的交直流調(diào)速電機(jī)相比，多相多極方波永磁電機(jī)具有力密度高，體積小，重量輕，效率高。且有良好的調(diào)速性能。特別適用于大轉(zhuǎn)矩低速驅(qū)動系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種既省導(dǎo)線又省鋼材可組成多相多級結(jié)構(gòu)電機(jī)，根據(jù)需要可作為普通傳動機(jī)構(gòu)，也可作為直接驅(qū)動電機(jī)。
現(xiàn)以5相22極方波永磁電機(jī)為例說明其工作原理。該機(jī)定子共有20個槽，每相的第一組線圈的兩邊分別放置在相鄰的兩槽中，該相另一組線圈放置在相對的兩槽中，兩組線圈串聯(lián)連接。該電機(jī)轉(zhuǎn)子由22塊永磁體構(gòu)成22個極，相鄰兩塊磁體構(gòu)成一對極共有11對極。這樣相鄰兩槽的槽矩為11／10極矩，相鄰兩相的相矩為11／5極矩。如果此時所有N極對應(yīng)的槽電流方向都是流入，而S極對應(yīng)的槽電流方向都是流出，如

圖1所示。此時電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時針方向旋轉(zhuǎn)。反之亦然。根據(jù)這樣的定子槽與轉(zhuǎn)子極的配合，在任何時刻總是有4相繞組通電，1相繞組斷電。只要一相繞組中有一槽通電流會產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩，該相就處于斷電狀態(tài)。在圖1所示的轉(zhuǎn)子位置，A相必須處于斷電狀態(tài)。轉(zhuǎn)過18°電角度后，B相就處于斷電狀態(tài)，依次類推。每相繞組在一個周期內(nèi)正向?qū)?44°，斷電36°，然后反向?qū)?44°，再斷電36°。各相繞組的相位依次相差36°其波形是方波。通電狀態(tài)取決于轉(zhuǎn)子位置傳感器的信號PV。該傳感器如圖2所示。它是由固定在機(jī)座支架上的光電管和安裝在轉(zhuǎn)軸上的遮光盤所組成。來自傳感器的信號具有二個功能第一個作為轉(zhuǎn)子位置信號決定每相繞組的通電狀態(tài)；第二個作為速度反饋信號。速度反饋信號PV與電流反饋信號I是該電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的兩個反饋量，通過這兩個反饋量與電流給定值和速度給定值的比較來控制電機(jī)的電流和速度。繞組導(dǎo)通信號和速度－電流雙閉環(huán)控制信號組合最終得到一個開關(guān)量Sw，該信號用于控制大功率晶體管的開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)S1導(dǎo)通S2關(guān)斷時A相繞組的電流方向?yàn)榈?槽流入，第11槽流出當(dāng)S1關(guān)斷S2導(dǎo)通時A相繞組的電流方向?yàn)榈?1槽流入，第1槽流出；當(dāng)S1和S2同時關(guān)斷時，A相繞組斷電，如圖1所示那樣。
本實(shí)用新型多相多極方波永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于第一，定子電驅(qū)繞組的兩條邊被置于相鄰的兩個槽中，這樣可最大限度地縮短繞組的端部，從而節(jié)省了導(dǎo)線，減小了銅耗。第二，鑒于該電機(jī)的定子槽與轉(zhuǎn)子極的這種配合自然就形成了多極結(jié)構(gòu)，這樣可最大限度地減小定、轉(zhuǎn)子磁路的軛部高度，從而節(jié)省了鋼材，減小了鐵耗，提高了電機(jī)的效率。
本實(shí)用新型多相多極方波永磁電機(jī)由兩種結(jié)構(gòu)形式一是內(nèi)轉(zhuǎn)子、外定子結(jié)構(gòu)；另一是外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)。前種結(jié)構(gòu)可用于普通傳動機(jī)構(gòu)。后種結(jié)構(gòu)可用于特殊要求的傳動機(jī)構(gòu)。例如可作為電動車輛的直接驅(qū)動電機(jī)，省去變速和傳動裝置。
權(quán)利要求1.多相多極方波永磁電機(jī)，其特征在于a、每相的第一組線圈的兩條邊分別放置在相鄰的兩槽內(nèi)，該相另一組線圈放置在相對的兩槽中，兩組線圈串聯(lián)連接；b、轉(zhuǎn)子由永磁體構(gòu)成極，定子槽與轉(zhuǎn)子極的配合形成多極結(jié)構(gòu)。
專利摘要多相多極方波永磁電機(jī)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是定子電驅(qū)繞組的兩條邊被置于相鄰的兩槽中，這樣可縮短繞組的端部，另外，定子槽與轉(zhuǎn)子極的配合形成多極結(jié)構(gòu)，這樣可減小定、轉(zhuǎn)子磁路的軛部高度。從而節(jié)省，鋼材和鋼材、減小了銅耗和鐵耗、提高了電機(jī)效率。
文檔編號H02K1/27GK2082913SQ9021543
公開日1991年8月14日 申請日期1990年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月6日
發(fā)明者江建中, 汪信堯, 陳谷紅, 于金云 申請人:上海工業(yè)大學(xué)