[发明专利]双感应式无刷励磁电机

说明书

本发明提出的是一种双感应式无刷励磁电机，其结构包括静止部分和旋转部分，其中静止部分包括定子铁芯、单相功率绕组、定子励磁绕组、端盖、机壳；机壳和呈端盖圆形，定子铁芯设于机壳内部，4个单相功率绕组设于定子铁芯的上部，每个单相功率绕组的上部设有定子励磁绕组；旋转部分包括转子铁芯、转轴、转子附加励磁绕组、转子励磁绕组和整流桥；转轴设于转子铁芯的圆心处，转子铁芯的边缘设有4组转子附加励磁绕组和转子励磁绕组，整流桥设于转子铁芯的内部。优点：省去了有刷电机励磁所必须的滑环和电刷，无需额外增加励磁机，即可实现转子励磁电励磁电机的无刷励磁。

技术领域

本发明涉及的是一种双感应式无刷励磁电机，属于无刷励磁同步电机技术领域。

背景技术

对于转子励磁型电机来说，需要采用电刷和滑环引入励磁电流。电枢和滑环在运行过程中由于长期摩擦，需要经常性维护和更换；同时，电刷和滑环容易产生电火花，使得有刷励磁电机不适于用在易燃易爆的石油化工和条件恶劣的航空航天场合。因此现有技术中，需要研究转子励磁型电机的无刷化方案一般采用如下几种方法：（1）将励磁绕组安放在定子上，产生轴向磁场：转子采用整块铁磁材料，开设导磁桥，在转子上形成旋转的NS极；但是该种励磁方式涡流损耗明显，漏磁较为严重：（2）将励磁绕组安放于定子上，如开关磁阻电机、双凸极电机和开关磁链电机等；（3）使用旋转电枢式的励磁机供电；但是该种电机的轴向长达较长，结构复杂，生产和维护成本非常高。

发明内容

本发明的目的是针对现有转子励磁电机的无刷励磁问题，设计一种双感应式无刷励磁电机，实现转子励磁电机的无刷化励磁。

本发明的技术解决方案：双感应式无刷励磁电机，其结构分为静止部分和旋转部分，其中静止部分包括定子铁芯7、单相功率绕组2、定子励磁绕组1、端盖、机壳；机壳和呈端盖圆形，定子铁芯7设于机壳内部，4个单相功率绕组2设于定子铁芯7的上部，每个单相功率绕组2的上部设有定子励磁绕组1；旋转部分包括转子铁芯8、转轴、转子附加励磁绕组3、转子励磁绕组4和整流桥5；转轴设于转子铁芯8的圆心处，转子铁芯8的边缘设有4组转子附加励磁绕组3和转子励磁绕组4，整流桥5设于转子铁芯8的内部；转子励磁绕组4安放于转子铁芯8表面的转子槽内，转子铁芯8的边缘开设转子附加槽；定子铁芯7周边均匀地开设定子槽，定子槽内安放单相功率绕组2和定子励磁绕组1，两套绕组相差90°电角度；定子励磁绕组1通过电容短接。

初始运行时，利用电机的剩磁在定子励磁绕组1中感应出脉振磁场，其中的负序部分在转子附加励磁绕组3和转子励磁绕组4上感应出电势。当转子附加励磁绕组3的感应电流通过整流桥5全波整流，为转子励磁绕组4提供电流；转子附加励磁绕组3上电流产生的磁通很小，当转子励磁绕组4感应出的电势方向可以使得整流桥5短路导通后，转子励磁绕组4上感应出的电流通过整流桥5实现半波整流，与转子附加励磁绕组3上的电流全波整流流过转子励磁绕组4上的电流相叠加。无论在何种工作状态下，转子励磁绕组4上的电流是固定不变的，产生的磁通与转子同步速旋转，建立励磁磁场。