[发明专利]励磁绕组型旋转电机

说明书

励磁绕组型旋转电机包括：定子电枢绕组，所述定子电枢绕组卷绕于定子铁芯；转子励磁绕组，所述转子励磁绕组卷绕于转子铁芯；整流元件，所述整流元件连接于转子励磁绕组的两端；电容器，所述电容器的一端连接于整流元件的一端，另一端连接于转子励磁绕组的两端之间；以及控制电路，所述控制电路通过使基波分量与周期比基波分量短的谐波分量叠加的电流在定子电枢绕组中流动，从而在转子励磁绕组中感应出励磁电流，其中，所述基波分量用于产生旋转转矩，转子励磁绕组的电感和电容器的容量相对于谐波分量的频率存在共振关系。

技术领域

本发明涉及一种励磁绕组型旋转电机。

背景技术

以往，已知有一种励磁绕组型旋转电机，通过向定子电枢绕组通电而产生磁场(例如专利文献1及专利文献2)。励磁绕组型旋转电机包括定子以及转子。定子具有定子铁芯以及卷绕于定子铁芯的定子电枢绕组。转子具有转子铁芯以及卷绕于转子铁芯的转子励磁绕组。转子励磁绕组被整流元件即二极管短路。即，在转子励磁绕组的两端连接有二极管。

此外，上述励磁绕组型旋转电机包括：逆变器电路，其连接于定子电枢绕组；以及控制电路，其控制逆变器电路，以使与转子的旋转位置对应的电流流过定子电枢绕组。流过定子电枢绕组的电流是基波电流(即，同步电流)与励磁电流之和，其中，上述基波电流是旋转转矩产生用的电流分量，上述励磁电流是转子励磁用的电流分量。转子励磁用的励磁电流是周期比基波电流短(即，高频)的谐波电流，形成为脉冲状的波形。当上述转子励磁用的励磁电流流过定子电枢绕组时，励磁磁通与转子铁芯的主磁极交链，在转子励磁绕组中产生电压而感应出励磁电流。

如上所述，在转子励磁绕组的两端连接有二极管。因此，即使励磁磁通变动而在转子励磁绕组中产生交流电压，电流在转子励磁绕组中也仅朝一方向流动，由此，转子铁芯朝规定方向励磁而形成励磁极(具体而言，N极和S极)。通过转子励磁用的励磁电流朝定子电枢绕组的通电以及转子励磁绕组处的电流的整流，从而形成用于形成上述励磁极的场通量。

这样，在利用转子励磁绕组承接来自定子的励磁磁通并且经由二极管转换成单方向电流而构成励磁极的旋转电机中，为了产生旋转转矩而使励磁磁通与转子铁芯的主磁极交链，以进行转子铁芯的励磁。将脉冲状的励磁电流与基波电流叠加，从而在转子励磁绕组感应出励磁电流，由此实现上述转子铁芯的励磁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-178211号公报

专利文献2：日本专利特开2007-185082号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

转子励磁绕组具有电感，由各极中的转子励磁绕组的各个部分构成部分电感。流过励磁极的磁通存在漏磁通、谐波磁通等。当转子励磁绕组励磁时的阻抗高时，电流难以在该转子励磁绕组中流动。在电流难以流动的情况下，为了在转子励磁绕组中适当地感应出励磁电流，需要与该电流难以流动的程度相应地提高转子励磁用的谐波分量的振幅。因此，会因谐波分量而引起转矩脉动变大。

本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种励磁绕组型旋转电机，通过降低转子励磁绕组的励磁时的阻抗，能够降低因谐波分量引起的转矩脉动。

解决技术问题所采用的技术方案

本公开的励磁绕组型旋转电机包括：定子电枢绕组，所述定子电枢绕组卷绕于定子铁芯；转子励磁绕组，所述转子励磁绕组卷绕于转子铁芯；整流元件，所述整流元件连接于所述转子励磁绕组的两端；电容器，所述电容器的一端连接于所述整流元件的一端，另一端连接于所述转子励磁绕组的两端之间；以及控制电路，所述控制电路通过使基波分量与周期比所述基波分量短的谐波分量叠加的电流在所述定子电枢绕组中流动，从而在所述转子励磁绕组中感应出励磁电流，其中，所述基波分量用于产生旋转转矩，所述转子励磁绕组的电感和所述电容器的容量相对于所述谐波分量的频率存在共振关系。