转子的调制单元、凸极转子、电机及减少电机漏磁的方法技术

本公开涉及无刷双馈电机领域，公开了转子的调制单元、凸极转子、电机及减少电机漏磁的方法，设置转子的调制单元自身角平分线对称；调制单元的导磁区域内设置有多个不导磁区域的方式，形成分段式的凸极转子结构，引导磁力线走向，有效减少了只经过内气隙单侧闭合的漏磁通，提升转子调制能力。提升转子调制能力。提升转子调制能力。

【技术实现步骤摘要】
转子的调制单元、凸极转子、电机及减少电机漏磁的方法


[0001]本公开涉及无刷双馈电机领域，具体是转子的调制单元、凸极转子、电机及减少电机漏磁的方法。

技术介绍

[0002]调制式无刷双馈电机是利用转子结构实现磁场调制，从而耦合两套绕组，实现同步双馈发电运行。但是存在凸极调磁块结构中磁力线经过内气隙会单侧闭合而不经过外定子，从而产生较严重的漏磁现象。

技术实现思路

[0003]第一方面，本公开的目的在于提供一种转子的调制单元，采用分段式的凸极转子结构，引导磁力线走向，有效减少了只经过内气隙单侧闭合的漏磁通，提升转子调制能力。
[0004]本公开的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种转子的调制单元，沿着自身角平分线对称；
[0006]调制单元的导磁区域内设置有多个不导磁区域；
[0007]所述调制单元的导磁区域位于调制单元的中部。
[0008]在一些公开中，多个不导磁区域呈等角间隔分布在调制单元的导磁区域。
[0009]在一些公开中，极弧系数为0.2～0.8，极弧系数＝调制单元的导磁区域长度/ 调制单元长度。
[0010]在一些公开中，k1为正整数，k1为2～6，k1为分段数，分段数＝不导磁区域个数+1。
[0011]在一些公开中，k2为0.5～8，表示导磁区域的导磁部位长度与不导磁区域的不导磁部位长度的比例。
[0012]第二方面，本公开的目的在于提供一种凸极转子，采用分段式的凸极转子结构，引导磁力线走向，有效减少了只经过内气隙单侧闭合的漏磁通，提升转子调制能力。
[0013]本公开的目的可以通过以下技术方案实现：
[0014]一种凸极转子，包括调制单元，所述调制单元如第一方面的调制单元。
[0015]第三方面，本公开的目的在于提供一种电机，采用分段式的凸极转子结构，引导磁力线走向，有效减少了只经过内气隙单侧闭合的漏磁通，提升转子调制能力。
[0016]本公开的目的可以通过以下技术方案实现：
[0017]一种电机，包括凸极转子，所述转子的调制单元如第一方面的调制单元。
[0018]在一些公开中，所述凸极转子处于外定子和内定子之间，所述凸极转子与内定子之间有内气隙。
[0019]第四方面，本公开的目的在于提供一种电机，采用分段式的凸极转子结构，引导磁力线走向，有效减少了只经过内气隙单侧闭合的漏磁通，提升转子调制能力。
[0020]本公开的目的可以通过以下技术方案实现：
[0021]一种减少电机漏磁的方法，在转子的调制单元的导磁区域内设置有多个不导磁区
域；
[0022]或者，在凸极转子设置有第一方面的调制单元。
[0023]本公开的有益效果：
[0024]本公开中采用分段式简单凸极转子结构，引导磁力线走向，有效减少了只经过内气隙单侧闭合的漏磁通，提升转子调制能力。
附图说明
[0025]下面结合附图对本公开作进一步的说明。
[0026]图1是本公开电机截面示意图；
[0027]图2是本公开转子的调制单元示意图；
[0028]图3是本公开电机在极对数p
p
/p
c
为2/1，转子的极弧系数ε均为0.5下的实施结构示意图；
[0029]图4是是本公开的ε、k1与k2三个参数的确定流程图；
[0030]图5是本公开的p
p
/p
c
为2/1时不同极弧系数ε下电机的内外气隙有用谐波幅值与占比；
[0031]图6是本公开的p
p
/p
c
为2/1时在转子凸极分段数k1从2到6时内外气隙有用谐波幅值与占比随k2变化的示意图；
[0032]图7是本公开的p
p
/p
c
为2/1时在不同分段数所能得到的最优气隙磁密有用谐波幅值与占比，在k2＝8时，a)有用谐波幅值，b)有用谐波占比；
[0033]图8是本公开的p
p
/p
c
为2/1时和转子不分段前的磁力线对比图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
[0035]电机包括外定子、转子、内定子，如图1所示，外定子、转子、内定子同心排列，外定子和转子之间有外气隙，转子与内定子之间有内气隙，外定子由外定子铁心1和嵌放在外定子槽中的p
p
对极功率绕组2组成；内定子由内定子铁心4和嵌放在内定子槽中的p
c
对极控制绕组5组成。根据绕组的基本知识可知，若p
p
＝p
c
，则当p
c
对极控制绕组5励磁时会在功率绕组2中产生和励磁电流同频率的非零感应电动势，两套绕组直接耦合，从而使得经转子结构调制后功率绕组发出的电压频率受影响，不能实现变速恒频运行，因此两套绕组的极对数p
p
与p
c
不相等。
[0036]外定子和内定子之间设有分段式简单凸极转子3,的转子3为杯型结构，等效极对数为p
r
(p
r
＝p
p
+p
c
)，即有p
r
个调制单元，每个调制单元沿自身角平分线对称，总长度为α
r
＝2π/p
r
，图2是一个调制单元的具体结构。调制单元中间为导磁区域31，两边为不导磁块形成的非导磁区域32。易知导磁区域内简单凸极长度越大，越容易出现磁力线经过内气隙单侧闭合的情形，产生较大的漏磁通，影响转子调制能力。因此为了减小漏磁，导磁区域31采用分段式的结构，由两部分组成，分别是分段式的简单凸极311和段与段之间的不导磁块312，
转子具体结构满足如下几何关系：
[0037][0038]其中，α
r
为一个调制单元长度，α1为导磁区域长度，即调制单元内最外层两个简单凸极之间的距离，α2表示导磁区域内分段的每个简单凸极块长度，α3表示导磁区域内段与段之间不导磁块的长度；ε则定义为极弧系数，其值为α1/α
r
； k1表示分段数，k2表示导磁区域内简单凸极长度与凸极间不导磁块长度的比例。
[0039]由电机正常工作原理可知，p
r
＝p
p
+p
c
时为和调制，正常运行时转子转速ω
r
需满足
[0040][0041]其中ω
p
、ω
c
、ω
r
分别为外定子功率绕组旋转磁场速度、内定子控制旋转磁场速度、电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子的调制单元，其特征在于，沿着自身角平分线对称；调制单元的导磁区域内设置有多个不导磁区域；所述调制单元的导磁区域位于调制单元的中部。2.根据权利要求1所述的调制单元，其特征在于，多个不导磁区域呈等角间隔分布在调制单元的导磁区域。3.根据权利要求1所述的调制单元，其特征在于，极弧系数为0.2～0.8，极弧系数＝调制单元的导磁区域长度/调制单元长度。4.根据权利要求1所述的调制单元，其特征在于，k1为正整数，k1为2～6，k1为分段数，分段数＝不导磁区域个数+1。5.根据权利要求1所述的调制单元，其特征在于，k2为0.5～8，k2表示导磁区域的导磁部位长度与不导磁区域的不...

【专利技术属性】
技术研发人员：程明，张长国，曾煜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：