本发明专利技术涉及一种三相旋转式电机，该三相旋转式电机包括定子和转子，该定子和转子分别包括激励器电绕组和主电绕组，定子的(相应地，转子的)激励器绕组是三相的并包括与定子的(相应地，转子的)主绕组的极的数量相等的极，定子的(相应地，转子的)所述激励器绕组连接成以三角形以形成单相绕组，该单相绕组包括作为定子的(相应地，转子的)主电枢绕组的极的数量的三倍的极。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的主题是一种三相旋转电机，该三相旋转电机将连接于三相配电系统并包括至少部分地自供电的激励器。
技术介绍
图Ia和图Ib示出了基于两个分隔开的机器的带有激励器的多相旋转电机的已知的解决方案，主机100包括定子101和极轮102以及激励器103，该激励器103包括缠绕在定子104上的激励器感应器以及缠绕在转子105上的、包括光滑的极杆的激励器电枢。使用例如被轴向地组装的两个机器会产生体积相对庞大的系统。此外，空气的轴向进入然后会被形成激励器的机器阻挡，因而对主机的冷却不利。由在与主绕组关联的气隙内的磁场的第三谐波感应的电动势在机器操作时会影响在主电枢绕组中感应的电压的形式，这在机器是向例如本地配电系统传输电压的交流发电机时是不期望的。在已知的机器的情况下，有必要在向用户供给输出电压之前处理机器的输出电压，以使与所述电动势相关的干扰效应减弱，并且这种处理操作被证明是昂贵并且难以实施的。使由于由与主绕组相关的气隙内的磁场的第三谐波感应的电动势而造成的不期望的影响减弱的另一解决方案是以等于直径节距(还被称为“极距”)的2/3的平均绕组节距将主电枢绕组的导电体缠绕在定子的磁轭内。绕组节距是线圈的“输入”导电体与“输出”导电体之间的平均角度间隔。直径节距等于180电角度。然而，节距的这个值导致可用功率至少减少15%。JP 2002-34219公开了如下一种定子该定子的主电枢绕组是以等于2/3的绕组节距缠绕的。从US 4 851 758已知一种解决方案如下将主电枢绕组和激励器感应器绕组缠绕在同一定子磁轭内。以如下方式选取激励器感应器绕组和主电枢绕组激励器感应器绕组的极的数量等于主电枢绕组的极的数量的三倍。存在对如下三相旋转式电机的需要该三相旋转式电机包括激励器，并且体积较小、成本低且相对容易实施操作，特别是对交流发电机是这样。
技术实现思路
本专利技术的目的是满足该需要，并且根据本专利技术的方面中的一个，本专利技术通过如下三相旋转式电机而实现该目的，该三相旋转式电机包括定子和转子，该定子和转子各自包括激励器电绕组和主电绕组，定子的一相应地转子的一激励器绕组是三相的并包括与定子的一相应地转子的一主绕组的极的数量相等的极的数量，定子的，相应地转子的， 所述激励器绕组连接成三角形构型以形成单相绕组，该单相绕组包括作为定子的，相应地转子的，主电枢绕组的极的数量的三倍的极的数量。由于本专利技术，相对于定子的——相应地转子的——主绕组的极的数量，定子的——相应地转子的——激励器绕组的极的数量使得所述激励器绕组由与主绕组相关的气隙内的磁场的第三谐波所感应的电动势供电，因而允许机器的自我供电。定子的——相应地转子的——激励器绕组形成短路，频率等于在定子的——相应地转子的——主绕组中流动的电流的频率的三倍的电流能够流动通过该短路。此外，通过将由与主绕组相关的气隙内的磁场的第三谐波所感应的电动势用作能量来源，本专利技术在利用所述电动势的同时使后者对机器的输出电压的影响能够被减弱。由于本专利技术，激励器绕组能够通过可以与主绕组的线圈一样的线圈形成，这能够简化用于将导电体组装在机器的框架上的操作。此外，不需要使用两个轴向组装的单独的机器能够允许机器的冷却得以改善，如已经提到的那样。根据本专利技术的第一实施方式，定子的激励器感应器绕组是三相的并且包括与定子的主电枢绕组的极的数量相等的极，所述激励器感应器绕组连接成三角形构型以形成单相绕组，该单相绕组包括与定子的主电枢绕组的极的数量的三倍相等的极。主电枢绕组包括例如四个极，各自两个极，并且激励器感应器绕组以三角形构型连接以形成具有十二个极，各自六个极，的单相绕组。与已知的解决方案相比，主电枢绕组例如根据全节距来缠绕，这能够提供机器中的大部分可用功率的效益。定子的激励器感应器绕组也能够根据全节距来缠绕。定子的主电枢绕组和/或激励器感应器绕组能够根据处在介于2/3至1之间的范围内节距值以严格大于2/3的节距来缠绕。激励器感应器绕组能够连接为直接短路，换句话说，没有任何电子部件比如二极管的存在，在该情况下，激励器感应器绕组具有流动通过它的电流，该电流的频率等于定子的主电枢绕组中的电流的频率的三倍。作为变形，激励器感应器绕组通过至少一个二极管被关闭，在该情况下，该激励器感应器绕组能够具有叠加在AC电流上的DC电流。定子能够包括磁轭，磁轭包括多个槽。每个槽能够容纳主电枢绕组的导体和激励器感应器绕组的导体。根据本专利技术，主电枢绕组和激励器感应器绕组被有利地容纳在同一定子磁轭中。激励器电枢绕组能够是三相、双相或者单相的，并且每个极和每个激励器电枢相包括至少一个线圈。转子能够包括成对地限定极间空隙的突出的极，每一个极包括至少一个极端，该至少一个极端越过极间空隙的一半朝着邻近的极延伸到机器的气隙中。在本申请的意义上，“具有突出的极的机器”表示具有如下旋转式感应器的机器 该旋转式感应器的主感应器绕组不是分布式的而是成组的在极间槽中。这种极的形状尤其允许光滑极与突出极之间的折衷，光滑极允许与激励器绕组相关的磁通量通过，突出极允许与主绕组相关的磁通量通过。根据本专利技术的转子的极的形状能够允许转子上的槽的数量减少以及用于磁通量通过的截面增大。极端使例如极头部能够被加宽，后者通常形成用于磁通量的饱和点。极端有助于例如与激励器绕组相关的磁通量通过。每一个极可以仅包括只延伸到后者的一个侧部中的单个极端。作为变形，每一个极包括例如沿着气隙越过不同长度延伸进入到后者的任一侧的两个极端。转子例如缠绕如下该转子尤其包括多个槽，该多个槽容纳激励器电枢绕组的导体和/或主感应器绕组的导体。激励器电枢绕组能够分布在转子的切割在极片中的槽中。极间空隙的槽容纳例如主感应器的导体并且这些槽中的一些还能够容纳激励器电枢绕组的导体。切割在转子的磁轭中的至少一个槽可以仅容纳单个电相位的导电体。根据第一实施方式，定子的激励器感应器绕组和定子的主电枢绕组是电相移的， 例如电相移三十个电角度的角度。激励器感应器绕组与主电枢绕组之间的这种相移能够使机器的输出电压中的全部谐波量和单个谐波量减小，这些谐波量例如与其中的定子的激励器感应器绕组和定子的主电枢绕组不是电移相的机器相比减少一半。本专利技术因而能够使机器的输出电压中的奇次谐波的强度减弱，由于之前所描述的原因而被减弱的阶次为3的谐波以及由于激励器感应器绕组与主电枢绕组之间的电相移而被减弱的阶次为5和7的谐波使机器的输出处的电压的质量和形状能够被改善。转子能够包括非对称的突出的极。与相移相联，由于极端的磁饱和的影响，突出的极的非对称性尤其使机器的气隙内的磁通量的分布的变形能够在一定的操作条件下减小。呈现这种相移的机器能够有利地呈现启动功率与名义功率之间的高的比率，该比率例如大于三，以及具有短路电流与名义电流之间的高的比率，该比率例如大于四。这种机器还有利地具有与已知的机器相比减小的响应时间。事实上，特别地在一段小于起始瞬态时间常量的时间常量内，由激励器感应器和激励器电枢形成的组件能够呈现常规的同步机器的电枢单极系统的特征。根据另一第二实施方式，定子的激励器感应器绕组和主电枢绕组是电同相的，这使主电枢绕组和激励器感应器绕组能够以电的方式连接。因而，不论这种机器是连接于三相配电系统还是单相配电系统——这根据所选取的应用可能是有利的，这本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦·柴可夫斯基，弗洛朗·比勒，米歇尔·勒纳尔，
申请(专利权)人：利莱森玛电机公司，
类型：发明
国别省市：
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