[发明专利]带有谐振场励磁机的绕线磁极式同步机

权利要求书

1.一种电动机，其包含：

绕线磁极式同步机，其具有转子绕组但不具有用于产生扭矩的转子磁铁；

至少一个方波交流电电压发生器，其具有电压和驱动频率；

至少一个谐振场励磁机，其与所述方波交流电电压发生器通信，所述谐振场励磁机具有旋转参考框架、静态参考框架和所述静态参考框架中的谐振电路，所述谐振电路串联包含谐振电容器和带有可变漏电感的旋转变压器，所述旋转变压器包括安装在电机框架的所述静态参考框架上的具有初级绕组的磁芯，所述磁芯通过间隙与具有次级绕组的所述旋转参考框架上的第二磁芯隔开，并且所述谐振场励磁机被配置为以至少50千赫的谐振频率在谐振模式下运行；

控制器设备，其与所述方波交流电电压发生器和所述谐振场励磁机通信，并且其被配置为测量进入所述谐振场励磁机的电压和电流，跟踪所述谐振频率，并调整所述驱动频率以基本上与所述谐振频率相匹配，以使交流电电流转移最大化，并且调制所述方波交流电电压发生器的振幅通过零；以及

整流器，其与所述谐振场励磁机和所述绕线磁极式同步机通信，并且其被配置为在所述交流电电流进入所述绕线磁极式同步机的所述转子绕组之前将所述交流电电流转换为直流电电流。

2.如权利要求1所述的电动机，其中，所述绕线磁极式同步机被配置为在10马力或更小的功率水平下运行。

3.如权利要求1所述的电动机，其中，所述绕线磁极式同步机被配置为在大于10马力的功率水平下运行。

4.如权利要求1所述的电动机，其中，具有一个方波交流电电压发生器和一个谐振场励磁机。

5.如权利要求1所述的电动机，其中，所述绕线磁极式同步机选自由以下组成的群组：交流电发动机、交流电发电机和直流电发电机。

6.如权利要求1所述的电动机，其中，

所述旋转变压器具有固定初级绕组和旋转次级绕组，两者被配置为形成产生所述可变漏电感的间隙；

所述谐振电容器与所述旋转变压器通信，并且被配置为以50千赫以上的频率与所述可变漏电感谐振；以及

所述控制器设备进一步被配置为产生可变频率方波交流电电压信号以驱动所述旋转变压器初级绕组。

7.如权利要求1所述的电动机，其中，所述绕线磁极式同步机的效率为至少90％。

8.一种电动机，其包含：

转子绕组，其用于绕线磁极式同步机；

至少一个方波交流电电压发生器，其具有电压和驱动频率；

至少一个谐振场励磁机，其与所述方波交流电电压发生器通信，所述谐振场励磁机具有旋转参考框架、静态参考框架和所述静态参考框架中的谐振电路，所述谐振电路串联包含谐振电容器和带有可变漏电感的旋转变压器，所述旋转变压器包括安装在电机框架的所述静态参考框架上的具有初级绕组的磁芯，所述磁芯通过间隙与具有次级绕组的所述旋转参考框架上的第二磁芯隔开，并且所述谐振场励磁机被配置为以至少50千赫的谐振频率在谐振模式下运行；

控制器设备，其与所述方波交流电电压发生器和所述谐振场励磁机通信，并且其被配置为测量进入所述谐振场励磁机的电压和电流，跟踪所述谐振频率，并调整所述驱动频率以基本上与所述谐振频率相匹配，以使交流电电流转移最大化，并且调制所述方波交流电电压发生器的振幅通过零；以及

整流器，其与所述谐振场励磁机和用于所述绕线磁极式同步机的所述转子绕组通信，并且其被配置为在所述交流电电流进入所述转子绕组之前将所述交流电电流转换为直流电电流。

9.如权利要求8所述的电动机，其中，所述绕线磁极式同步机被配置为在10马力或更小的功率水平下运行。

10.如权利要求8所述的电动机，其中，所述绕线磁极式同步机被配置为在大于10马力的功率水平下运行。

11.如权利要求8所述的电动机，其中，具有一个方波交流电电压发生器和一个谐振场励磁机。