本实用新型专利技术属于电机技术领域，特别涉及一种无刷双馈电机，其包括定子铁芯，定子铁芯包括定子槽和铁芯轭部，该电机工作时内部存在极对数不同的第一磁场和第二磁场，第一磁场为交流磁场，该交流磁场由绕在定子槽上的工作绕组产生，该工作绕组接变频交流电源；第二磁场为直流磁场，该直流磁场由放置于铁芯轭部的偶数个永磁铁产生，每个永磁铁沿定子铁芯圆周切向方向充磁，相邻的永磁铁充磁方向相反。工作时工作绕组接入变频交流电源，改变交流电源的频率，即可改变电机的转速。该电机定子绕组结构简单，只需接入一种变频交流电源，但仍具有无刷双馈电机的优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电机
，特别涉及一种无刷双馈电机。
技术介绍
交流无刷双馈电机适用于变频调速系统，其特点包括有运行可靠和所需变频器容 量小等。这种电机定子上有两套绕组，一套是极对数为Pl的工作绕组，另一套是极对数为 P2的控制绕组。工作绕组接入电网电源，其会产生极对数为P i的旋转磁场，控制绕组也接 入电网电源，会产生极对数为P2的旋转磁场，如这时控制绕组接入变频电源，改变变频电源 的频率，就可以改变电机转速。交流无刷双馈电机也能作为发电机运行，用于风力或水力发 电等需要做到变速恒频输出电能的场合。 在《电工技术杂志》2002年第1期"无刷双馈变频调速电动机的原理及在发电厂辅 机拖动中的应用前景"一文中就介绍了无刷双馈电机的上述工作原理及工程应用中存在的 一些问题。由于现有无刷双馈电机定子上布置有两套绕组，接入两种交流电源，这样使得定 子上绕组结构变得复杂，电磁材料的有效利用率与常规电机相比较低，虽然也可以利用诸 如单绕组变极等技术措施使得一套绕组兼有两种极数，但适用场合有限，一般也很少应用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本技术提供了一种无刷双馈电机，其定子结构 简单，且工作时只需接入一种交流电源，但仍具有无刷双馈电机的功能与优点。 普通无刷双馈电机的工作绕组接电网电源，控制绕组接变频器。当作为电动机运 行时，调节变频器输出频率可以改变电机转速；当作为发电机运行时，拖动发电机的原动机 转速改变时，调节变频器输出频率可保持发电机输出频率不变。无刷双馈电机转速η和交 流电源频率的关系式可见，普通无刷双馈电机的转速η与工作绕组电流频 率、工作绕组产生的磁场的极对数Pl、控制绕组电流频率f2以及控制绕组产生的磁场的 极对数仏密切相关。专利技术人注意到：如果控制绕组电流频率f2= 〇,也即接入恒定不变的 直流电源时，这时极对数为p2的控制绕组将产生频率不变的直流磁场，由于工作绕组产生 的磁场的极对数口:和控制绕组产生的磁场的极对数p2为固定不变的，所以无刷双馈电机的 转速η将由工作绕组的频率决定。这时，可用极对数为p2的永磁铁代替极对数为p2直 流磁场，使定子上只留下工作绕组，从而大大简化了电机的定子绕组结构。这时若要改变电 机转速n，工作绕组接入变频电源并改变频率即可。改变后的电机仍存在两种极对数不 同的磁场，仍具有无刷双馈电机的优点。转子则仍然可以和普通无刷双馈电机一样，采用特 殊设计的磁阻式或是绕组式结构。与普通无刷双馈电机不同的是，工作绕组必须采用变频 电源供电。 为了解决现有技术中存在的问题，达到上述目的，本技术是通过以下技术方 案实现的： -种无刷双馈电机，包括定子铁芯，定子铁芯包括定子槽和铁芯辄部，该电机工作 时内部存在极对数不同的第一磁场和第二磁场。第一磁场为交流磁场，该交流磁场由绕在 定子槽上的工作绕组产生，该工作绕组接变频交流电源；第二磁场为直流磁场，该直流磁场 由放置于铁芯辄部的偶数个永磁铁产生，每个永磁铁沿定子铁芯圆周切向方向充磁，相邻 的永磁铁的充磁方向相反。 与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过在无刷双馈电机定 子上放置永磁铁，使现有的无刷双馈电机定子绕组结构得到简化。该电机利用了无刷双馈 电机的工作原理，与普通无刷双馈电机一样，工作时定子上具有两种不同极对数的磁场，但 本电机产生的磁场的极对数为仏的控制绕组用具有相同极对数的永磁铁替代，这样定子上 就只剩一套工作绕组，从而简化了定子绕组结构。工作时工作绕组接入变频交流电源，改变 交流电源的频率，即可改变电机的转速。同时，因为定子上仍具有两种极对数不同的磁场， 因此该电机仍具有运行可靠、所需变频器容量小等优点。【附图说明】 附图用来提供对本技术的进一步理解，与本技术的实施例一起用于解释 本技术，并不构成对本技术的限制，在附图中： 图1是定子铁芯结构示意图； 图2是定子槽数为24,工作绕组的极对数为4时的槽号相位图； 图3是工作绕组的槽号相位分布图； 图4是工作绕组的接线图。 附图标记包括：111--定子铁芯； 112一一铁芯辄部； 113--定子槽； 114--永磁铁； 115--铁芯分段。【具体实施方式】 为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。本技术的无刷双馈电机内部分别含有直流磁场和交流磁场，其中，极对数为 仏的直流磁场由放置在铁芯辄部112上的永磁铁114产生，极对数为pi的交流磁场则由绕 在定子槽113上的工作绕组激励产生。产生直流磁场的永磁铁114布置方式是：将定子铁 芯111部分为2? 2段，即偶数段，在两段铁芯分段115之间放置一块永磁铁114,具体地放在 铁芯辄部112上，整个铁芯辄部112圆周上共放置2? 2个永磁铁114。永磁铁114按沿定 子圆周切向方向充磁，相邻两个永磁铁114充磁方向相反，形成沿定子气隙圆周极对数为p2 的直流磁场。采用该种结构后，定子上工作时将存在两种极对数不同的磁场，在工作绕组上 接入变频交流电源，即可驱动转子转动，另外通过变频器改变频率即可改变转子转速。 由于定子铁芯111被2?2个永磁铁114分隔成了 2p2段，而工作绕组为极对数为 相交流绕组，因此对于工作绕组所产生的交流磁场，就必须要考虑交流磁路上的对称 性，尽可能做到交流磁路上磁阻最小，另外为避免交流磁通路径上有过大的磁阻，使永磁铁 产生的直流磁通磁路与定子绕组产生交流磁通磁路通过不同的路径闭合，这样就要求交流 磁通只通过定子铁芯111闭合而不穿过永磁铁114。为避免定子铁芯111上的永磁铁114 对工作绕组产生的交流磁路造成影响，工作绕组的全部线圈在定子槽113内布置与连接方 式应如下： 假定本技术中沿气隙圆周均匀分布的定子槽数为Z个，则对应的每个铁芯分 段115内所含定子槽数这k个定子槽113内放置的线圈，对于pj#极而言m相 对称，从而可以看成是一个极对数为m相子绕组，每个m相子绕组上的m个线圈分别 有不同的相属，对于这样一个m相子绕组所产生的交流磁通，磁路m相对称，定子铁芯111的一段 铁芯分段115内正好形成了m相子绕组交流磁路的闭合"星点当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无刷双馈电机，包括定子铁芯，定子铁芯包括定子槽和铁芯轭部，该电机工作时内部存在极对数不同的第一磁场和第二磁场，其特征在于：所述第一磁场为交流磁场，该交流磁场由绕在所述定子槽的工作绕组产生，该工作绕组接变频交流电源；所述第二磁场为直流磁场，该直流磁场由放置于所述铁芯轭部的偶数个永磁铁产生，每个永磁铁沿所述定子铁芯圆周切向方向充磁，相邻的永磁铁充磁方向相反。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王雪帆，徐海波，
申请(专利权)人：易事特集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。