[发明专利]呈串联交叉互锁的异步交流感应电机

权利要求书

1.一种呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其为将至少两个呈串联于电源的异步交流感应电机分别设置供运转电机的主绕组及控制绕组，以由两个电机的绕组串联交叉互锁的联结方式如下，其中：

第一电机控制绕组与第一电机主绕组呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第一电机，两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第二电机控制绕组与第二电机主绕组呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第二电机，两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第一电机主绕组为供作为第一电机的主要运转绕组，而第一电机控制绕组的第一端与设置于第二电机的第二电机主绕组的第二端联结；

第二电机主绕组供作为第二电机的主要运转绕组，而第二电机控制绕组第一端与设置于第一电机的第一电机主绕组的第二端联结；

第一电机主绕组的第一端与第一电机控制绕组的第二端联结；

第二电机主绕组第一端与第二电机控制绕组第二端分别供联结于电源以供输入或输出电能；

上述第一电机及第二电机的绕组呈串联而接受电源所驱动，第一电机及第二电机在个别驱动负载运转中，能借串联交叉互锁运转的效应，随个别电机所个别驱动负载状态的变动而呈变阻抗的运转，进而改变呈串联交叉互锁的个别电机间端电压的比例，使个别电机能产生所需电机效应的互动。

2、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其个别异步交流感应电机所个别配置的主绕组为相同或不同电机规格与特性。

3、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其个别异步交流感应电机所个别配置的控制绕组为相同或不同电机规格与特性。

4、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其个别电机组的额定规格与运转特性为相同或不同。

5、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其个别电机组为由相同或不同结构类别及不同运转特性的异步交流感应电机所构成。

6、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其为接受交流电源所驱动运转，含交流单相或多相电源、或由直流变交流的电源，电源为固定或能作电压调控、或能作频率调控、或能作频率及电压调控，作转速或转矩或转向或作再生发电制动的操作，或供作为异步的电磁效应的耦合传动装置作传动运转。

7、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其包括由两个电机串联交叉互锁，其构成如下：

第一电机主绕组（101）为供作为第一电机（100）的主要运转绕组，而第一电机控制绕组（102）的第一端与设置于第二电机（200）的第二电机主绕组（201）的第二端串联，第一电机控制绕组（102）与第一电机主绕组（101）呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第一电机（100），两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机（100、200）呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

设置于第二电机（200）的第二电机主绕组（201）供作为第二电机（200）的主要运转绕组，而第二电机控制绕组（202）的第一端与设置于第一电机（100）的第一电机主绕组（101）的第二端串联，第二电机控制绕组（202）与第二电机主绕组（201）呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第二电机（200），两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第二电机（200）的第二电机主绕组（201）的第一端与第二电机控制绕组（202）的第二端供通往电源（1000）；第一电机（100）的第一电机主绕组（101）的第一端与第一电机控制绕组（102）的第二端联结，两电机（100、200）呈串联再接往电源，呈串联交叉互锁运转的两电机（100、200）在个别驱动负载运转中，随个别电机所个别驱动负载状态的变动而呈变动阻抗，进而改变呈串联交叉互锁的个别电机间端电压的比例，使相对串联互锁的个别电机能产生所需电机效应的互动反应；

在送电运转中，若其中第一电机（100）的负荷变动而使电流随之变动时，则与第一电机主绕组（101）串联的第二电机（200）的第二电机控制绕组（202）的激磁电流同时随之变动，而使第二电机（200）依第二电机主绕组（201）与第二电机控制绕组（202）两者的极性关系、及两者极轴电机角度的位置关系、以及激磁电流的相位关系，使两者的合成磁通随之变动，进而使第二电机（200）随本身端电压及负载的变化而调整转矩及转速，以及随与第二电机控制绕组（202）串联的第一电机（100）的第一电机主绕组（101）运转电流的变化而作调整，反之若其第二电机（200）的负荷变动而使电流随之变动时，则与第二电机主绕组（201）串联的第一电机（100）的第一电机控制绕组（102）的激磁电流也同时随之变动，而使第一电机（100）依第一电机主绕组（101）与第一电机控制绕组（102）两者的极性关系、及极轴的电机角度位置关系、以及激磁电流的相位关系，使两者的合成磁通随之变动，进而使第一电机（100）除随本身端电压及负载的变化而调整转矩及转速，以及随与第一电机控制绕组（102）串联的第二电机（200）的第二电机主绕组（201）运转电流的变化而作调整。

8、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其包括以两个三相异步交流感应电机呈串联Y接，以接受三相电源驱动，其中：

第一三相电机控制绕组（3102）与第一三相电机主绕组（3101）呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第一三相电机（3100），两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机（3100、3200）呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第二三相电机控制绕组（3202）与第二三相电机主绕组（3201）呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第二三相电机（3200），两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机（3100、3200）呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第一三相电机主绕组（3101）为供作为第一三相电机（3100）的主要运转绕组，而第一三相电机控制绕组（3102）的各相绕组的第一端，与设置于第二三相电机（3200）的第二三相电机主绕组（3201）的各相绕组的第二端联结；

第二三相电机主绕组（3201）供作为第二三相电机（3200）的主要运转绕组，而第二三相电机控制绕组（3202）的各相绕组的第一端，与设置于第一三相电机（3100）的第一三相电机主绕组（3101）的各相绕组的第二端联结；

第一三相电机主绕组（3101）的各相绕组的第一端，与第一三相电机控制绕组（3102）的各相绕组的第二端联结；

第二三相电机主绕组（3201）的各相绕组的第一端通往交流三相电源（1000）的R.S.T端，第二三相电机控制绕组（3202）的各相绕组的第二端呈Y接线方式联结；

上述第一三相电机（3100）及第二三相电机（3200）接受交流三相电源（1000）所驱动，第一三相电机（3100）及第二三相电机（3200）在个别驱动负载运转中，能借串联交叉互锁运转的效应，随个别电机所个别驱动负载状态的变动而呈变阻抗的运转，进而改变呈串联交叉互锁的个别电机间端电压的比例，使个别电机能产生所需电机效应的互动。

9、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其包括以两个三相异步交流感应电机呈串联三相四线Y接，以接受三相四线电源驱动，其中：

第一三相电机控制绕组（3102）与第一三相电机主绕组（3101）呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第一三相电机（3100），两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机（3100、3200）呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第二三相电机控制绕组（3202）与第二三相电机主绕组（3201）呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第二三相电机（3200），两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机（3100、3200）呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第一三相电机主绕组（3101）为供作为第一三相电机（3100）的主要运转绕组，而第一三相电机控制绕组（3102）的各相绕组的第一端，与设置于第二三相电机（3200）的第二三相电机主绕组（3201）的各相绕组的第二端联结；

第二三相电机主绕组（3201）供作为第二三相电机（3200）的主要运转绕组，而第二三相电机控制绕组（3202）的各相绕组的第一端，与设置于第一三相电机（3100）的第一三相电机主绕组（3101）的各相绕组的第二端联结；

第一三相电机主绕组（3101）的各相绕组的第一端，与第一三相电机控制绕组（3102）的各相绕组的第二端联结；

第二三相电机主绕组（3201）的各相绕组的第一端供通往交流三相四线式电源（1000）的R.S.T端；第二三相电机控制绕组（3202）的各相绕组的第二端供作Y接线联结通往交流三相四线式电源（1000）的中性线N端；

上述第一三相电机（3100）及第二三相电机（3200）接受交流三相四线式电源（1000）所驱动，第一三相电机（3100）及第二三相电机（3200）在个别驱动负载运转中，能借串联交叉互锁运转的效应，随个别电机所个别驱动负载状态的变动而呈变阻抗的运转，进而改变呈串联交叉互锁的个别电机间端电压的比例，使个别电机能产生所需电机效应的互动。

10、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其包括以两个三相异步交流感应电机呈串联△接，以接受三相交流电源驱动，其中：

第一三相电机控制绕组（3102）与第一三相电机主绕组（3101）呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第一三相电机（3100），两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机（3100、3200）呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第二三相电机控制绕组（3202）与第二三相电机主绕组（3201）呈相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设于第二三相电机（3200），两者的极性关系依运转性能的需求而选择在两电机（3100、3200）呈串联交叉互锁运转中，1）呈同极性助激的运转，或作2）呈逆极性差激的运转；

第一三相电机主绕组（3101）为供作为第一三相电机（3100）的主要运转绕组，而第一三相电机控制绕组（3102）的各相绕组的第一端与设置于第二三相电机（3200）的第二三相电机主绕组（3201）的各相绕组的第二端联结；

第二三相电机主绕组（3201）供作为第二三相电机（3200）的主要运转绕组，而第二三相电机控制绕组（3202）的各相绕组的第一端，与设置于第一三相电机（3100）的第一三相电机主绕组（3101）的各相绕组的第二端联结；

第一三相电机主绕组（3101）的各相绕组的第一端，与第一三相电机控制绕组（3102）的各相绕组的第二端联结；

第二三相电机主绕组（3201）的各相绕组的第一端，与第二三相电机控制绕组（3202）的各相绕组第二端呈Δ接线联结以通往交流三相电源（1000）的R.S.T端； 

上述第一三相电机（3100）及第二三相电机（3200）接受交流三相电源（1000）所驱动，第一三相电机（3100）及第二三相电机（3200）在个别驱动负载运转中，能借串联交叉互锁运转的效应，随个别电机所个别驱动负载状态的变动而呈变阻抗的运转，进而改变呈串联交叉互锁的个别电机间端电压的比例，使个别电机能产生所需电机效应的互动。

11、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其包括由三个异步交流感应电机呈串联构成，其中：

第一电机（100）的磁场绕设第一电机主绕组（101），并在第一电机（100）的磁场以相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设第一电机控制绕组（102），第一电机控制绕组（102）的第一端供与绕设于第三电机（300）的第三电机主绕组（301）的第二端串联；以及在第二电机（200）的磁场绕设第二电机主绕组（201），并在第二电机（200）的磁场以相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设第二电机控制绕组（202），第二电机控制绕组（202）的第一端供与绕设于第一电机（100）的第一电机主绕组（101）的第二端串联；以及在第三电机（300）的磁场绕设第三电机主绕组（301），并在第三电机（300）的磁场以相同极轴绕设、或极轴间呈具有电机角度差绕设第三电机控制绕组（302），第三电机控制绕组（302）的第一端供与绕设于第二电机（200）第二电机主绕组（201）的第二端串联；

第三电机（300）的第三电机主绕组（301）的第一端及第三电机控制绕组（302）的第二端供通往电源（1000）；第一电机（100）的第一电机主绕组（101）的第一端与第一电机控制绕组（102）的第二端联结，借由上述三个电机的主绕组及控制绕组的特定串联的联结状态，而在电源（1000）送电而作个别驱动负载的运转中，随个别电机所个别驱动负载状态的变动而呈变阻抗的运转，进而改变呈串联交叉互锁的个别电机间端电压的比例，使个别电机能产生所需电磁效应的互动反应；

此项呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，若所构成电机数目增加时，可依上述原则及原理类推。

12、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其所定义的异步感应电机为由产生旋转磁场的定子，与因电磁效应而感应产生异步致动的感应转子所构成。

13、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，含：能应用于1）作为异步交流感应鼠笼式电动机功能运转；或2）作为异步涡流感应式电动机功能运转；或3）作为异步交流感应鼠笼式发电机功能运转；或4）作为异步涡流感应式发电机的功能运转；或5）其中部分作为发电机功能运转，部分作为电动机功能运转；或6）作为感应鼠笼制动刹车电机装置；或7）作为涡流感应式制动煞车装置；或8）作为异步的感应鼠笼式电磁效应耦合传动装置；或9）作为异步的涡流感应式电磁耦合传动装置。

14、如权利要求1所述的呈串联交叉互锁的异步交流感应电机，其特征在于，其中个别电机所设置的主绕组及控制绕组，可为同极轴设置，或呈具电机角度差设置，呈电机角度差设置的方式为能借流经控制绕组的电流而改变与主磁场共同构成的磁场分布形状。