[发明专利]一种转子端部分段连接的变极起动永磁同步电机

说明书

本发明涉及一种转子端部分段连接的变极起动永磁同步电机，包含定子和转子，所述转子上布置有笼型转子绕组，所述转子中每个转子槽中插入一根导条，在铁心两端的槽口处，用均匀分段后的端环将所有导条的两端连接起来，每个端环所连接的导条的数量相同，且端环所连接的导条之间相互绝缘。本发明相对于普通笼型转子绕组，该方案能够使采用普通导电材料的笼型转子具有高阻抗的性能，通过对分段数目的调整，可灵活控制阻抗的大小。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种转子端部分段连接的变极起动永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电机具有结构简单紧凑、运行可靠、能量密度高等优点，在国防军工、航空航天、医疗器械、家用电器等行业具有良好的应用前景。

现有的永磁同步电动机，根据电机的本体结构可分为四类，即为永磁直流电动机、异步起动永磁同步电动机、永磁无刷直流电动机、调速永磁同步电动机。定子上有多相绕组，转子上安装永磁体是这四类电动机共同点。异步起动永磁同步电动机是可以实现自启动的永磁同步电动机，其兼并有异步电动机起动转矩大与永磁电动机运行稳定的优点。按转子结构可分为笼型绕组电动机和绕线型绕组电动机。它在起动工况时，定子旋转磁场与转子绕组相互作用产生的电磁转矩实现快速起动。在运行工况时，由于转子以同步速度旋转，转子绕组不再工作。异步起动永磁同步电动机结构具有简单紧凑、能量密度高等优点，在纺织、油田等行业已被广泛应用。

为了使永磁同步电机在长期运行时可以保持稳定的电气性能，电机内永磁体的磁性能必须保持长期稳定。而对于异步起动永磁同步电动机，在起动工况时存在过大的起动电流，而过大的起动电流会对电网和负载造成很大冲击，以及永磁体的不可逆退磁。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种定子绕组采用变极起动连接方式，同时改变笼型转子绕组两端的端环的一种变极起动永磁同步电动机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种转子端部分段连接的变极起动永磁同步电机，包含定子和转子2，所述转子上布置有笼型转子绕组，所述转子中每个转子槽中插入一根导条，在铁心两端的槽口处，用均匀分段后的端环将所有导条的两端连接起来，每个端环所连接的导条的数量相同，且端环所连接的导条之间相互绝缘。

所述笼型转子支路电流满足以下公式：

其中，I_k为支路电流，E_k为支路感应电势，V_a为a点点位，Z为每根导条漏阻抗。

所述转子(2)总导条数N₂被等分为m个部分，每个部分含N₂/m根导条；n 根导条(3)沿转子圆周顺序相邻，两端分别由连接片短接，相邻两导条(3) 感应电势的相位差为a。

所述定子绕组(4)按60°相带划分每相槽号，每相绕组按照变极起动方式进行连接。

由以上技术方案可知，本发明提供了一种转子端部分段连接的变极起动永磁同步电机，在起动时，由于转子端部的分段连接，转子支路合成电势幅值削弱，同时每根导条的漏阻抗相等，则支路电路减小，从定子边看，这些效应实际上可等效为转子电阻的增加。通过将鼠笼转子端部进行分段，来对分段数目的调整，可灵活控制阻抗的大小。这种方案结构简单，同时生产、维修成本低，有着广阔的工业应用前景。

附图说明

图1为本发明当定子槽数Z_s＝36槽、转子槽数Z_r＝24槽时，转子端部分段连接的变极起动永磁同步电机定、转子结构图；

图2为本发明变极起动定子绕组连接方式；

图3为本发明当定子槽数Z_s＝36，定子极绕组4极时，定子绕组三相槽号相位表；