[发明专利]无刷自励同步场绕组机

权利要求书

1.一种电机，包括：

转子；

AC定子，被布置成与所述转子相邻并且能够与所述转子共同操作，其中，所述AC定子配置有四个或更多个相，以在两个或更多个空间谐波处独立地产生磁场；

其中，所述转子包括励磁绕组和场绕组，并且所述场绕组电耦合至所述励磁绕组，其中，所述励磁绕组和所述场绕组被配置成与AC驱动信号的两个或更多个空间谐波磁耦合，使得所述励磁绕组能够通过所述AC驱动信号的不同空间谐波，独立于所述场绕组而励磁；以及

控制器，电耦合至所述AC定子的绕组，并且独立地控制所述两个或更多个空间谐波处的磁场。

2.根据权利要求1所述的电机，其中，所述电机的扭矩是根据所述场绕组中的电流和所述定子中的电流来确定的，所述定子产生与所述场绕组磁耦合的空间谐波。

3.根据权利要求1所述的电机，其中，所述励磁绕组被配置成与由所述AC定子产生的磁场的给定谐波磁耦合，并且所述场绕组被配置成与是所述给定谐波的三倍的另一谐波磁耦合。

4.根据权利要求1所述的电机，其中，所述AC定子包括被布置成生成AC驱动信号的绕组。

5.根据权利要求1所述的电机，其中，所述AC定子配置有五个绕组，并且所述励磁绕组还被限定为三相绕组。

6.根据权利要求1所述的电机，其中，所述场绕组通过整流器电路电耦合至所述励磁绕组。

7.根据权利要求1所述的电机，其中，所述控制器经由逆变器电路电耦合至所述AC定子的所述绕组。

8.根据权利要求1所述的电机，其中，所述控制器被配置成接收所述定子的绕组中的电流的测量值，并且使用直接正交零变换将所述电流测量值转换为d-q电流。

9.根据权利要求8所述的电机，其中，所述控制器计算所述d-q电流与一组参考电流之间的差，使用逆直接正交零变换将所述差转换为电压并且生成用于所述AC定子的指令电压。

10.一种电机，包括：

转子；

AC定子，被布置成与所述转子相邻并且能够与所述转子共同操作，其中，所述AC定子具有被布置成在两个或更多个空间谐波处独立地产生磁场的绕组；

其中，所述转子包括励磁绕组和场绕组，并且所述场绕组通过整流器电路电耦合至所述励磁绕组，使得所述励磁绕组被配置成与AC驱动信号的两个或更多个空间谐波的给定空间谐波磁耦合，并且所述场绕组被配置成与所述AC驱动信号的所述两个或更多个空间谐波的另一谐波磁耦合，其中所述给定谐波不同于所述另一谐波；以及

控制器，经由逆变器电路电耦合至所述AC定子的绕组，并且独立地控制所述两个或更多个空间谐波处的磁场。

11.根据权利要求10所述的电机，其中，所述电机的扭矩是根据所述场绕组中的电流和所述定子中的电流来确定的，所述定子产生与所述场绕组磁耦合的空间谐波。

12.根据权利要求10所述的电机，其中，所述励磁绕组被配置成与由所述AC定子产生的磁场的给定谐波磁耦合，并且所述场绕组被配置成与是所述给定谐波的三倍的另一谐波磁耦合。

13.根据权利要求10所述的电机，其中，所述励磁绕组具有2极绕组布置，并且所述场绕组具有6极绕组布置。

14.根据权利要求10所述的电机，其中，所述励磁绕组具有4极绕组布置，并且所述场绕组具有12极绕组布置。

15.根据权利要求10所述的电机，其中，所述AC定子具有4极绕组布置。