[实用新型]磁通制式无刷内反馈电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁通制式无刷内反馈电机。

背景技术

磁通制式无刷内反馈电机适用于变频调速系统，其特点是运行可靠和所需变频器容量小。这种电机定子上有两套绕组，一套极对数为p1，另一套极对数为p2。当定子绕组p1接通电网电源，产生磁极对数为p1的旋转磁场，转子中感应电流除产生p1对极磁场外，还产生p2对极磁场，这两种极对数磁场相对转子而言，旋转方向相反，如这时在定子p2绕组接变频电源，改变变频电源的频率，就可以改变电机转速。

磁通制式无刷内反馈电机也适合做为发电机，用于风力或是水力发电等需要变速恒频输出电能的场合。

《电工技术杂志》，2002年第1期，P.7—P.10中“无刷双馈变频调速电动机的原理及在发电厂辅机拖运中的应用前景”一文介绍了无刷双馈变频调速电动机的工作原理及现有无刷双馈调速系统存在的一些问题。无刷双馈变频调速电动机要想有较好的性能，关键在于转子。近年来研究的转子结构主要有两种，一种为磁阻转子，另一种为笼型短路绕组转子。由于磁阻转子其铁芯必须制成类似凸极的结构，笼型短路绕组转子其绕组必须制成同心式分布短路绕组，在这些条件的限制下，使得这两种转子只能适用于特定的极数，且性能指标与常规交流电机转子相比有相当差距，体积也较大。

实用新型内容

本实用新型提供一种磁通制式无刷内反馈电机，目的在于克服现有无刷双馈调速电动机的缺陷，该电机采用绕线型转子绕组，与笼型短路绕组转子相比具有更好的技术性能，体积减小、接线方式灵活。

本实用新型的目的是通过如下途径实现的：本实用新型的一种磁通制式无刷内反馈电机，包括定子和转子，定子绕组由具有p1和p2两种不同极对数的变极绕组构成；转子上布置有绕线型绕组，绕线型绕组线圈之间的接法对于极对数p1或p2均为普通m相对称绕组，放置绕线型绕组线圈的转子槽数Z满足关系式Z＝p1+p2，m为等于或大于2的整数，p1或p2为正整数。所述的一种磁通制式无刷内反馈电机，其特征在于p2<p1；转子槽数Z的选择，使得线圈节距y＝1。

本实用新型利用交流电机中关于绕组“齿谐波”磁动势方面的理论来构造转子绕组，使转子绕组有着高导体利用率，只用一套绕组就可以完全达到两套绕组的效果，达到简化电机结构的目的，该电机体积减小，接线方式灵活。另一方面，本实用新型线圈节距一般取为y＝1，这种情况下，虽然电机气隙看起来可以是匀气隙，但这样的转子也可以看成类似凸极结构，线圈制作工艺简单，这一点对大型电机是重要的。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1(a)Z＝12，p1＝7槽号相位图；

图1(b)px＝7三相槽号相位分布图；

图2(a)Z＝12，p2＝5槽号相位图；

图2(b)p1＝7三相槽号按p2＝5相位分布图；

图3Z＝12，p1/p2＝7/5，三相绕线转子绕组接线图。

具体实施方式

下面用实施例对本实用新型进一步说明。电机转子，其功率绕组极对数为p1＝7，要求转子绕组为三相对称正规60°相带接法绕组，这时可考虑选取p2＝5，根据关系式p1＝Z-p2，选取转子槽数为Z-p1+p2＝12。

对于Z＝12，p1＝7，若要求得到三相正规60°相带绕组，可先画出槽号相位图，如图1(a)所示，以此可确定三相槽号分布如图1(b)所示，可以看出，这时对于p1＝7为三相正规60°相带绕组，绕组分布系数为cos15°＝0.9659；而对于p2＝5，参见图2，图2(a)为p1＝5槽号相位图，图2(b)为pt＝7时确定的三相槽号再按p2＝5相位重新分布图，可以看出，这时对于p2＝5也同样为三相正规60°相带绕组，绕组分布系数也为cos15°＝0.9659。这一点符合前述关于“齿谐波”的绕组理论，也说明采用“齿谐波”理论得到的本实用新型转子绕组有着高的导体利用率，也正是齿谐波转子所独具的特点。

对比图1(b)和图2(b)可以看出，p1＝7时的A、B、C三相槽号分布相序与p2＝5时的A、B、C三相槽号分布相序正好相反，这一点也符合前述关于“齿谐波”的绕组理论及与无刷双馈电机转子工作原理的要求。

本例中，转子槽数取为Z＝12，线圈节距取为y＝1，这种情况下，对于极对数p1或是p2，线圈短距系数均为0.9659，转子绕组有很高的绕组系数，电机气隙仍可保持为均匀气隙，但另一方面，这样的转子也可以看成类似凸极结构，线圈制作工艺会是很简单，这一点对低速大型电机是重要的，齿谐波绕线转子结构优势也正在于此。