[发明专利]一种六相正弦波双凸极电机及其控制系统

权利要求书

1.一种六相正弦波双凸极电机，包括同转轴的定子铁心、转子铁心、励磁元件、电枢绕组，其特征在于：

所述定子铁心为凸极结构，设置有定子极，定子极数目为12N个，N为正整数，定子极弧系数等于或略大于0.3；

所述转子铁心为凸极结构，转子极数目为10N个，N为正整数，转子极弧系数为0.5；转子极为扇形齿结构或T型齿结构，采用偏心气隙极弧；电机转子为斜极结构，单位斜极转子冲片的感应电势为正-0-负-0交替，以最边沿的转子冲片的转子极中心轴线为基准，沿轴向依次斜极，斜极度数等于或略小于转子极弧角度的一半；

所述励磁元件中包含励磁绕组，励磁绕组的数目为2N个，N为正整数，分别跨六个定子极分布，相邻励磁绕组产生的磁场方向相反；

在各个定子极上绕制的集中绕组为电枢绕组，每个励磁元件下的电枢绕组按照所匝链的励磁绕组极性相同的方向进行绕制，形成12N个电枢线圈；各相电枢绕组的相位相差60°电角度，相位相差180°电角度的电枢线圈相互组合并反相串联后构成A、B、C、D、E、G六相绕组；当励磁绕组产生激励后，在转子旋转过程中，电枢绕组中感应出近似正弦波的反电势，构成正弦化双凸极电机；

所述转子极采用扇形齿结构，转子极宽边宽度b₁等于转子极弧宽度，转子极窄边宽度b₂等于转子极弧宽度的一半。

2.根据权利要求1所述的一种六相正弦波双凸极电机，其特征在于，所述转子极采用T型齿结构，其转子齿腹板厚度w等于转子极弧宽度的一半，T型翼缘厚度h为转子齿腹板厚度w的一半。

3.根据权利要求1或2所述的一种六相正弦波双凸极电机，其特征在于，所述的励磁元件由励磁绕组或者由励磁绕组和永磁体混合构成，每个励磁元件产生的磁场方向与相应的励磁绕组产生的磁场方向相同。

4.基于权利要求3所述正弦波双凸极电机的控制系统，其特征在于，该电机的六相电枢绕组构成三相、双三相余度和六相容错双凸极电机驱动控制系统，在驱动系统应用中，采用交流电机矢量控制方式，通以正弦交流电。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统为三相双凸极电机的控制系统，相位相差180°电角度的六相绕组反相串联后构成U、V、W三相绕组，所述三相绕组采用星形连接的方式连接到三相全桥变换器。

6.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统为双三相余度双凸极电机的控制系统，分别将六相正弦波双凸极电机的A、C、E和B、D、G电枢绕组的接出端相连成中性点，构成2套三相绕组，所述2套三相绕组分别采用星形连接的方式连接到2套三相全桥变换器。

7.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统为六相容错双凸极电机的驱动控制系统，分别将六相正弦波双凸极电机的六相绕组的两端分别接出，与六个H桥变换器的桥臂中点连接。