多极低速三相交流同步电动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多极低速三相交流同步电动机，该同步电动机包括转轴、转子、定子、集电环、碳刷、电源线、编码器和转子励磁绕组，所述编码器的定子部分与定子连接，编码器的转子部分与转子连接，所述转子励磁绕组安装在转子上，转子励磁绕组通过集电环和碳刷供直流电。本实用新型专利技术中电机转子极数与定子槽数基本接近，并且正弦波供电的三相同步电动机，能够通过检测定、转子磁极相对位置，控制励磁大小及通断来起动电动机，并能够使电动机运行时减小脉动转矩。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力拖动领域，具体涉及一种能够通过励磁起动并能够调节电动机的低脉动转矩的近槽极比多极低速三相交流同步电动机。
技术介绍
工频交流低速同步电动机,在槽数接近极数时,电动机起动主要通过变频或异步起动,变频起动需要增加变频器,异步起动受高次谐波的影响,经常起动或牵入同步时不成功，对电动机及配电设备造成冲击。在运行时,有些电动机由于极槽转矩使电动机脉动转矩很大，影响正常运行。如定子9槽转子8极的同步电动机，脉动转矩非常大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种多极低速三相交流同步电动机，能够控制电动机谐波，使其转矩稳定输出。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种多极低速三相交流同步电动机，该同步电动机包括转轴、转子、定子、集电环、碳刷、电源线、编码器和转子励磁绕组，所述编码器的定子部分与定子连接，编码器的转子部分与转子连接，所述转子励磁绕组安装在转子上，转子励磁绕组通过集电环和碳刷供直流电，由电源初相角和频率确定定子的磁场位置，单片机根据电流瞬时值,再依据电动机绕组三相槽位置计算出定子的具体位置，再通过编码器的转子部分检测出转子磁极的位置，将转子磁极的位置传输至单片机，通过单片机控制IGBT从而控制转子励磁绕组的电流通断和大小。电源设有电压或电流波形检测装置，通过电压或电流波形检测装置检测电压或电流波形。所述检测装置为霍尔元件。本技术中当电动机定子为频率不变50Hz或60Hz的正弦波供电的多极交流同步电动机，三相电动机定子绕组为集中绕组,电动机转子也为励磁绕组，定、转子绕组槽数和极数相差小于3或更少。电动机起动时随时检测定子旋转磁场磁极位置，同时检测转子磁极位置，当两极异性位置最几近时切入励磁，也就是电动机功角最小时切入励磁，当功角大于180度时断开励磁，这样电动机转子只有与定子磁场方向一致的转矩，达到起动的目的，电动机运行时通过检测定转子磁场相对位置，通过电动机转子励磁电流增大和减小控制电动机功角，达到控制电动机谐波，使其转矩稳定输出，转速不出现脉振，消除电动机脉动转矩的目的。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术中电机转子极数与定子槽数基本接近，并且正弦波供电的三相同步电动机，能够通过检测定、转子磁极相对位置，控制励磁大小及通断来起动电动机，并能够使电动机运行时减小脉动转矩。附图说明图1为本技术整体结构的截面图。具体实施方式如图1所示，本实施例多极低速三相交流同步电动机，该同步电动机包括转轴1、转子2、定子3、集电环4、碳刷5、电源线6、编码器7和转子励磁绕组8，所述编码器7的定子部分与定子3连接，编码器7的转子部分与转子2连接，所述转子励磁绕组8安装在转子2上，转子励磁绕组8通过集电环4和碳刷5供直流电，电机起动时，定子3供工频电，由电源初相角和频率确定定子3的磁场位置，单片机根据电流瞬时值,再依据电动机绕组三相槽位置计算出定子3的具体位置，再通过编码器7的转子部分检测出转子2磁极的位置，将转子2磁极的位置传输至单片机，通过单片机控制IGBT从而控制转子励磁绕组8的电流通断和大小，当定子3旋转磁场磁极与转子2异性磁极的相对位置重合最大时，转子励磁绕组8导通通电，转子2产生电磁转矩，转子2旋转，当定子磁极与转子异性磁极的相对位置重合最小时，转子励磁绕组8关闭，转子2电磁转矩消失，当定子3旋转磁场磁极与转子2异性磁极的相对位置再次重合最大时，转子励磁绕组8导通通电，转子2再旋转一个角度，重复循环直到电动机达到同步转速。本实施例电源设有电压或电流波形检测装置，通过电压或电流波形检测装置检测电压或电流波形。作为优选，所述检测装置为霍尔元件。作为进一步优选，所述定子3旋转磁场磁极与转子2异性磁极的相对位置重合最大时，功角为30度；所述定子3旋转磁场磁极与转子2异性磁极的相对位置重合最小时，功角为150度。本实施例电机定子绕组为集中绕组，转子为电励磁磁极，转子磁极励磁电流是通过碳刷和集电环给转子磁极绕组。定子由交流三相正弦波供电，转子为可调节电压的直流供电。当电机起动时，定子供工频电，单片机通过霍尔元件检测或通过电源电压初相角及定子电抗值计算出定子磁场位置，在通过转子上安装的编码器检测出转子磁极的位置，当定子磁极与转子异性磁极的相对位置重合最大也就是功角最小时（30度)切入转子励磁，当定子磁极与转子异性磁极的相对位置重合最小也就是功角最大时（150度），断开励磁，重复循环前面工作直到电动机达到同步转速。同步运行时，通过检测定子磁场和转子磁极相对位置，动态控制转子励磁电流大小，补偿定子谐波电流，使定转子合成磁场稳定输出，达到控制转矩的目的也使电动机转速不出现脉振，消除电动机脉动转矩。尽管上述实施例已对本技术作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本技术的精神以及范围之内基于本技术公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本技术的精神以及范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多极低速三相交流同步电动机，其特征在于，该同步电动机包括转轴（1）、转子（2）、定子（3）、集电环（4）、碳刷（5）、电源线（6）、编码器（7）和转子励磁绕组（8），所述编码器（7）的定子部分与定子（3）连接，编码器（7）的转子部分与转子（2）连接，所述转子励磁绕组（8）安装在转子（2）上，转子励磁绕组（8）通过集电环（4）和碳刷（5）供直流电，由电源初相角和频率确定定子（3）的磁场位置，单片机根据电流瞬时值，再依据电动机绕组三相槽位置计算出定子（3）的具体位置，再通过编码器（7）的转子部分检测出转子（2）磁极的位置，将转子（2）磁极的位置传输至单片机，通过单片机控制IGBT从而控制转子励磁绕组（8）的电流通断和大小。

【技术特征摘要】
1.一种多极低速三相交流同步电动机，其特征在于，该同步电动机包括转轴（1）、转子（2）、定子（3）、集电环（4）、碳刷（5）、电源线（6）、编码器（7）和转子励磁绕组（8），所述编码器（7）的定子部分与定子（3）连接，编码器（7）的转子部分与转子（2）连接，所述转子励磁绕组（8）安装在转子（2）上，转子励磁绕组（8）通过集电环（4）和碳刷（5）供直流电，由电源初相角和频率确定定子（3）的磁场位置，单片机根据电流瞬时值，再依据电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，张李蕊，
申请(专利权)人：李勇，张李蕊，
类型：新型
国别省市：上海;31