[实用新型]差频式高频电机

说明书

本实用新型公开了一种差频式高频电机，包括定子、转子、定子线圈、转子线圈和传动轴，所述传动轴位于该差频式高频电机中轴线上，所述定子、定子线圈、转子和转子线圈分布在传动轴外侧，还包括高频励磁发电机，所述高频励磁发电机连接在转子线圈上，所述高频励磁发电机上输入有两相或三相的低功率高频电流，输出的高频励磁电流输入转子线圈中。本实用新型使用高频输入电流，使电机的制造成本大幅降低，体积缩小；特别是用在汽车或船舶驱动上，既方便了动力传输，也方便了速度调节；使用前景广阔，无论是电机制造还是使用者都可节约大量成本，节能降耗，既能产生良好的经济效益，也可获得良好的社会效益。

技术领域

本实用新型属于高频电机技术领域，尤其涉及一种差频式高频电机。

背景技术

电机，包括发电机、电动机，因为历史原因，发电机与电动机的输入均采用频率很低的工频50、60HZ，导致电动机与发电机内部的线圈电磁材料消耗大，制造成本高，特别是为了输出大功率电流的电机，需要将体积制作的十分巨大，整个结构十分笨重，导致安装、运输都很不方便。因此，如何开发一种体积小且可输出大功率的电机成为本领域技术人员的研究方向。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种差频式高频电机，该差频式高频电机使用高频输入电流，使电机的制造成本大幅降低，体积缩小，使用前景广阔，无论是电机制造还是使用者都可节约大量成本，节能降耗。

本文所称高频电机指工作频率远高于50至60HZ的市电工频频率的旋转电机，工作频率大于1000HZ的频率，本技术中实际远高于工频频率，以目前的技术与材料技术，而企业使用的频率在数十千赫兹范畴，在需要时也可以增至MHZ范围。电机转子与定子电流的频率始终不同，转速感应的频率与励磁频率始终存在数量极的差距，故称为差频。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种差频式高频电机，包括定子、转子、定子线圈、转子线圈和传动轴，所述传动轴位于该差频式高频电机中轴线上，所述定子、定子线圈、转子和转子线圈分布在传动轴外侧，还包括高频励磁发电机，所述高频励磁发电机连接在转子线圈上，所述高频励磁发电机上输入有两相或三相的低功率高频电流，输出的高频励磁电流输入转子线圈中。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

1.上述方案中，所述高频励磁电流通入转子线圈后，会产生一个高速旋转磁场，在所述定子线圈通入一高频电流，所述定子与转子存在频率差或相位差时，则传动轴输出转矩与转速，此时差频式高频电机实现电动机功能。

2.上述方案中，所述高频励磁电流通入转子线圈后，会产生一个高速旋转磁场，在所述传动轴上输入动力源，则定子线圈输出高频电流，此时差频式高频电机实现发电机功能。

3.上述方案中，所述定子线圈通入一个高于或低于转子线圈输入电流频率的两相或三相高频电流，产生一个旋转方向与转子相同的旋转磁场，所述传动轴输出动力至机械设备上。

4.上述方案中，所述定子线圈频率比转子线圈频率高时，转子旋转方向与高速旋转磁场方向相同；所述定子线圈频率比转子线圈频率低时，转子转动方向与高速旋转磁场方向相反，通过调节转子线圈的频率，可以调节转速及转向。

5.上述方案中，所述定子线圈通入一个与转子线圈同频的两相或三相电流，通过调节定子线圈与转子线圈的相位，使传动轴产生转速与转矩。

6.上述方案中，所述定子相位始终超前于转子，则转子一直朝旋转磁场同方向呈加速状态，调节相位的大小可以调节转矩。反之，可以让定子相位始终滞后于转子，则转子一直朝旋转磁场反方向呈加速状态。通过位置传感器和速度传感器经闭环自动控制，可以依负载调节电机转矩大小即转速和旋转方向

7.上述方案中，所述差频式高频电机内设置多个定子绕组，通过改变转子线圈的联结方式，使对应的定子线圈输出多个高频电流。