[发明专利]一种无刷双馈电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种无刷双馈电机。

背景技术

无刷双馈电机要想有较好的性能，关键在于转子。近年来无刷双馈电机的转子结构主要有磁阻式转子和特殊笼型转子，其工作原理是对定子绕组产生的两种极对数磁场均可在同一转子回路中同时产生感应电势。目前认为制约无刷双馈电机进入实际应用的瓶颈在于转子绕组的性能。特殊笼型转子被认为是最可能应用于大容量电机，但是现有的特殊笼型转子绕组是根据“共轭”原理设计的，也即对无刷双馈电机所要求的转子两种极数，设计时保留两种极数下感应电势均同相的笼条导体，去掉不同相的笼条导体，而这样必然会导致转子导体利用率低，谐波含量大，造成电机运行效率低下，不能很好的实现无刷双馈电机对转子的要求。现有的特殊笼型转子绕组通常采用两种绕法，一种是线圈等跨距而匝数等匝分布，一种是若干组的同心式等匝数分布，这两种绕法的跨距和匝数均没有按照谐波原理灵活改变线圈的跨距以及匝数，因此存在转子绕组与定子的功率绕组P₁和控制绕组P₂两级绕组的感应电势不同相的线圈较多，因此高次磁动势谐波的百分比较大，对应的转子绕组谐波漏抗也较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高次谐波含量小，谐波漏抗小的交流无刷双馈电机。

根据本发明提出无刷双馈电机，包括定子和转子，所述定子上布置有相互独立的功率绕组P₁和控制绕组P₂，所述转子为同心式绕线结构，所述转子上布置有多相绕线式绕组，所述转子绕组的相数m满足关系式：m＝(P₁+P₂)/m_k，其中，m_k为P₁和P₂的最大公约数，所述转子的总槽数为K(P₁+P₂)，其中K为正整数，每K个相邻的转子槽构成一个最大槽号组，所述转子的每相绕组由m_k个最大槽号组构成，最大槽号组绕组中所有线圈按槽号顺序依次串联后自短路联接，所述最大槽号组中的线圈采用同心式分布，前一个最大槽号组的线圈的下层边和后一个最大槽号组的线圈的上层边可分布在同一个转子槽中，关键在于：所述最大槽号组中的线圈的匝数按照弓形规律对称分布：由最内层线圈向外的匝数的变化规律是先迅速增加，然后逐渐减小。

本发明的无刷双馈电机，依据齿谐波原理，将现有的同心式等匝数的转子绕组改为转子绕组最大槽号组中的线圈按照弓形规律对称分布，从而减少了功率绕组P₁以及控制绕组P₂不同相的线圈，因此使用本发明的线圈分布方法的转子绕组可以很好的实现控制绕组和控制绕组的耦合，且气隙密谐波含量较低。

附图说明

图1为本发明当Z_r＝84，P₂＝7槽号相位图与12相槽号相位分布图；

图为2本发明当Z_r＝84，P₁/P₂＝5/7，最内层线圈跨距为2的12相绕线转子接线图；

图3为本发明当Z_r＝84，P₁/P₂＝5/7，最内层线圈跨距为2的任一最大槽号组对应的转子槽中导体数及分布图；

图4为本发明当Z_r＝84，P₁/P₂＝5/7，最内层线圈跨距为1的12相绕线转子接线图；

图5为本发明当Z_r＝84，P₁/P₂＝5/7，最内层线圈跨距为1的任一最大槽号组对应的转子槽中导体数及分布图；

图6本发明当Z_r＝54，P₁/P₂＝2/4，3相共6组槽号组绕线转子接线图；

图7本发明中对比用Z_r＝54，P₁/P₂＝2/4，3相共6组槽号组绕线转子接线图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。