轭绕组励磁并列调磁电机制造技术

轭绕组励磁并列调磁电机，是可调速可变转矩电机，由定子

【技术实现步骤摘要】
轭绕组励磁并列调磁电机


[0001]本专利技术涉及具有三个转动部件的调磁电机
。
具体是定子设置电枢绕组轭绕组形成电枢磁场具有电枢极对数，定子设置励磁磁体形成磁体磁场具有磁体极对数，调磁环转子具有调磁块数，可以开展定子调节和励磁调节，电枢极对数
、
磁体极对数和调磁块数形成调磁匹配关系，三个转动部件是电枢磁场
、
磁体磁场和调磁环转子，电枢磁场转速
、
磁体磁场转速和调磁环转子转速形成调磁运动关系
。
这就是轭绕组励磁并列调磁电机
。

技术介绍

[0002]电机的部件包括定子
、
转子
、
支承部件
、
机壳和控制电路等
。
电机一般是圆柱状转子位于电机中心内部
、
圆环状定子位于外部包围转子，这是内转子径向磁通电机
。
拓扑技术可以实现圆柱状定子位于电机中心内部，圆环状转子位于外部包围定子，这是外转子径向磁通电机
。
拓扑技术还可以实现盘状定子位于电机一侧，盘状转子位于电机另一侧，定子转子均围绕电机轴转动，这是轴向磁通电机
。
拓扑技术还可以实现线状排列定子与线状排列转子相对平行运动的直线电机
。
电机都努力丰富功能，具有三个转动部件的调磁电机，功能比具有两个转动部件的电机丰富
。
传统电机，只有定子电枢磁场和转子这两个转动部件；低速运转需要增强转矩时只能调节电枢磁场强化磁场即强磁，高速运转需要降低转矩时只能调节定子电枢磁场弱化磁场即弱磁，调节控制手段单一，调节效率低
。
轭绕组励磁并列调磁电机，电枢磁场
、
磁体磁场和调磁环转子各是一个转动部件，三个转动部件之间形成调磁运动关系，强磁或弱磁不仅可以通过调节电枢磁场实现，也可以通过调节励磁强度调节磁体磁场实现，调节控制手段丰富，调节效率高；同等功率电机更好地弱磁意味着具有更高的转速
。
本专利技术创造性地在电机中运用同心磁齿轮的调磁效应，利用电枢磁场转速来替代同心磁齿轮中具有极对数的一个磁环的转速，改造无动力的同心磁齿轮，形成具有三个转动部件的电机称为调磁电机；本专利技术的另一个创新是采用凸极转子作为调磁环，并且把调磁环从两个磁环的中间移动到两个磁环的内侧
。
本专利技术三个转动部件中只有调磁环转子是有形机械转动，磁体磁场不转动，电枢磁场是无形转动，调磁环转子主要依靠磁体磁场形成转矩，铜损较小效率高
。
所述调磁是调磁效应，是调磁环把电枢磁场调制成为与磁体磁场匹配的谐波磁场，磁体磁场与这谐波磁场同步；调磁环把磁体磁场调制成为与电枢磁场匹配的谐波磁场，电枢磁场与该谐波磁场同步；像同心磁齿轮三部件一样按调磁运动关系互动
。
同心磁齿轮是具有极对数的两个磁环被中间具有调磁块的调磁环调制形成调磁效应的磁性齿轮传动结构，参见（
Atallah and Howe,2001
）
。
所述调磁匹配关系是电枢极对数
、
磁体极对数和调磁块数这三者形成下列等式关系之一：调磁匹配关系一，电枢极对数
+
磁体极对数
=
调磁块数；调磁匹配关系二，电枢极对数
+
调磁块数
=
磁体极对数
。
与这二种调磁匹配关系依次对应的二种调磁运动关系是：调磁运动关系一，电枢极对数
*
电枢磁场转速
+
磁体极对数
*
磁体磁场转速
=
调磁块数
*
调磁环转子转速；调磁运动关系二，电枢极对数
*
电枢磁场转速
+
调磁块数
*
调磁环转子转速
=
磁体极对数
*
磁体磁场转速
。*
为乘号
。
所述三相交流电为
+a
相
、
‑
c
相
、+b
相
、
‑
a
相
、+c
相和
‑
b
相的正弦交变电流，其中
+a
相
、+b
相和
+c
相这三相依次滞后
120
度电相位
。
所述二相交流电为
+a
相
、+b
相
、
‑
a
相和
‑
b
相的正弦交变电流，这四相依次滞后
90
度电相位
。
所述直流电是在一个步长时间中不变的电流，在不同的步长时间中可以是正电流或负电流
。
[0003]本专利技术提出定子设置电枢绕组轭绕组和励磁磁体，转动电枢磁场和不转动磁体磁场并列在定子上，调磁环作为转子，这样的轭绕组励磁并列调磁电机，就是要创新电机结构
、
丰富电机性能
。
电机行业需要轭绕组励磁并列调磁电机
。

技术实现思路

[0004]轭绕组励磁并列调磁电机，由定子
、
调磁环转子
、
支承部件
、
机壳和控制电路组成
。
与电源等电气部件形成电路连接，与传动轴等机械部件形成机械连接
。
特征在于：定子设置电枢绕组轭绕组形成电枢磁场具有电枢极对数，定子设置励磁磁体形成磁体磁场具有磁体极对数，调磁环转子具有调磁块数，可以开展定子调节和励磁调节，电枢极对数
、
磁体极对数和调磁块数形成调磁匹配关系，三个转动部件是电枢磁场
、
磁体磁场和调磁环转子，电枢磁场转速
、
磁体磁场转速和调磁环转子转速形成调磁运动关系
。
[0005]定子由定子铁芯
、
轭绕组
、
励磁磁体
、
励磁绕组和通磁块组成
。
定子铁芯由定子轭部和定子齿部组成，采用软磁材料，如硅钢材料，采用成熟技术；定子铁芯顺时针方向为前方，逆时针方向为后方
。
定子的电枢绕组由导线绕制而成，绕制形式是围绕定子铁芯轭部绕制，形成轭绕组
。
轭绕组流通三相交流电
、
二相交流电或直流电形成电枢磁场，具有电枢极对数，具有电枢磁场转速
。
轭绕组形成电枢磁场的过程是，各轭绕组流通电枢电流形成轭部磁场，同向轭部磁场叠加
、
异向轭部磁场汇集，汇集在最近的齿部形成面向转子的齿部磁场就是电枢磁场
。
轭绕组与控制电路形成电路连接，受控制电路控制
。
流通正向电流形成顺时针方向轭部磁场的轭绕组是正轭绕组
。
励磁磁体采用软磁材料和记忆永磁材料两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
轭绕组励磁并列调磁电机，由定子
、
调磁环转子
、
支承部件
、
机壳和控制电路组成，特征在于：定子设置电枢绕组轭绕组形成电枢磁场具有电枢极对数，定子设置励磁磁体形成磁体磁场具有磁体极对数，调磁环转子具有调磁块数，可以开展定子调节和励磁调节，电枢极对数
、
磁体极对数和调磁块数形成调磁匹配关系，三个转动部件是电枢磁场
、
磁体磁场和调磁环转子，电枢磁场转速
、
磁体磁场转速和调磁环转子转速形成调磁运动关系；定子由定子铁芯
、
轭绕组
、
励磁磁体
、
励磁绕组和通磁块组成，定子铁芯由定子轭部和定子齿部组成，采用软磁材料，定子的电枢绕组由导线绕制而成，绕制形式是围绕定子铁芯轭部绕制，形成轭绕组，轭绕组流通三相交流电
、
二相交流电或直流电形成电枢磁场，具有电枢极对数，具有电枢磁场转速，轭绕组与控制电路形成电路连接，受控制电路控制，励磁磁体采用软磁材料和记忆永磁材料两者之一，励磁磁体形成可变磁场，可通过变化励磁绕组的励磁电流来调节可变磁场的强度，调节软磁材料励磁磁体可变磁场的励磁电流是持续电流，调节记忆永磁材料励磁磁体可变磁场的励磁电流是短时电流，励磁磁体选择二种结构形式之一形成磁体磁场，磁体极对数均等于定子铁芯齿部数；选择结构形式一：在齿部之间均匀地设置1块励磁磁体，励磁磁体外端与定子铁芯轭部密切贴合形成磁场通路，励磁磁体内端与定子铁芯齿部齐平，在励磁磁体周围设置励磁绕组，所有励磁磁体的磁场方向为径向单向，结构形式一，励磁磁体使定子铁芯上的每段轭绕组顺时针分为前后两部分，前后两部分仍然是同一段轭绕组；调磁环转子采用凸极调磁环转子和单向永磁调磁环转子这两者之一，采用凸极调磁环转子时，凸极调磁环转子由转子铁芯和转子轴组成，转子铁芯由转子轭部和转子齿部组成，采用软磁材料，转子齿部径向侧面之间是转子槽，转子齿部通过转子轭部相互连接，凸极调磁环转子的转子槽中是不导磁材料，转子轴采用成熟技术，调磁块数等于转子齿部数，调磁环转子可以机械转动，具有调磁环转子转速；电枢磁场
、
磁体磁场和调磁环转子是三个转动部件，相互之间可相对转动，定子没有机械转动，电枢磁场具有无形转动，磁体磁场转速为零，调磁环转子有机械转动，电枢极对数
、
磁体极对数和调磁块数构成调磁匹配关系，调磁匹配关系即下列等式关系之一：调磁匹配关系一，电枢极对数
+
磁体极对数
=
调磁块数；调磁匹配关系二，电枢极对数
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗灿，
申请(专利权)人：罗灿，
类型：发明
国别省市：