[实用新型]一种无刷同步电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种同步电机，特别是一种无刷同步电机。

背景技术

普通的无刷同步电机系统由同步电机、旋转整流器和交流励磁机等组成。同步电机与交流励磁机同轴相连，旋转整流器固定于转轴上，与两个电机的转子同步旋转。

交流励磁机定子铁心中放置直流励磁绕组，转子铁心中放置三相对称交流绕组。直流电源为励磁机定子绕组提供励磁电流，建立励磁恒定磁场，励磁机转子绕组旋转就会感应电势，输出三相交流电压，该电压经过旋转整流器转换成直流电压，为同步电机转子励磁绕组提供直流励磁电压，建立同步电机需要的转子磁场。

调节励磁机定子的直流电压大小，就可以间接调节同步电机转子直流励磁电压的大小，它们基本成正比例关系。

该系统的不足之处：需要一个单独的励磁电机与同步电机同轴相连，系统结构复杂；机组轴系长，轴承座多，使轴振和瓦振幅值较高，对轴系稳定和机组的安全运行不利。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种：不需要一个单独的励磁电机与同步电机同轴相连，且系统结构简单的一种无刷同步电机。

本实用新型的目的是这样实现的：该无刷同步电机由转轴(9)、旋转整流器(10)、定子和转子构成；定子有定子铁心(1)、定子三相功率绕组(2)和定子单相励磁绕组(4)；转子有转子交流感应绕组(5)、转子铁心(6)、转子直流绕组(8)和旋转整流器(10)；旋转整流器(10)固定于转轴(9)上，转子交流感应绕组(5)的输出端与旋转整流器(10)的输入端连接，旋转整流器(10)的输出端与转子直流绕组(8)连接。

定子铁心(1)内表面有两种定子线槽：定子三相功率绕组线槽(11)和定子单相励磁绕组线槽(3)，定子三相功率绕组线槽(11)是直线型，其方向与转轴方向相同，定子三相功率绕组(2)安放在定子三相功率绕组线槽(11)中；定子单相励磁绕组线槽(3)是包围转轴的圆环型结构线槽，定子单相励磁绕组(4)安放在定子单相励磁绕组线槽(3)中。

转子铁心(6)外表面有两种转子线槽：转子直流绕组线槽(12)和转子交流感应绕组线槽(7)，转子直流绕组线槽(12)是直线型，其方向与转轴方向相同，转子直流绕组(8)安放在转子直流绕组线槽(12)中；转子交流感应绕组线槽(7)是包围转轴的圆环型结构线槽，转子交流感应绕组(5)安放在转子交流感应绕组线槽(7)中。

有益效果：由于采用了上述方案，转子直流绕组(8)的励磁电压与转速无关，仅与定子单相励磁绕组(4)的励磁电压成正比，方便励磁电流调节和控制，对发电机和电动机都适用；定子三相功率绕组(2)线圈构成的平面与定子单相励磁绕组(4)构成的平面垂直，它们之间不存在磁场耦合关系，不会在对方绕组中感应电势和消耗功率；同时转子直流绕组(8)构成的平面与转子交流感应绕组(5)构成的平面也垂直，它们之间不存在磁场耦合关系，转子直流绕组(8)中只有直流电流无交流电流，其产生的磁场恒定，且转子直流绕组(8)中无交流电流产生的损耗功率。无刷同步电机工作时，不需要一个单独的励磁电机与同步电机同轴相连，且系统结构简单，达到了本实用新型的目的。

优点：该种结构的无刷同步电机取消了传统同步电机中转子侧的电刷和滑环结构，也没有同轴连接的单独励磁电机，使得电机结构简单，运行可靠，便于维护，且本电机设计结构简单，损耗小，效率高，使用场合广泛。

附图说明

图1是本实用新型无刷同步电机的纵剖截面图。

图2是本实用新型无刷同步电机的定子铁心纵剖面图。

图3是本实用新型无刷同步电机的转子结构图。

图4是本实用新型无刷同步电机定子的一个功率绕组线圈和定子单相励磁绕组在空间的分布图。

图5是本实用新型无刷同步电机的励磁电路图。

图中：1、定子铁心；2、定子三相功率绕组；3、定子单相励磁绕组线槽；4、定子单相励磁绕组；5、转子交流感应绕组；6、转子铁心；7、转子交流感应绕组线槽；8、转子直流绕组；9、转轴；10、旋转整流器；11、定子三相功率绕组线槽；12、转子直流绕组线槽；13、单相交流电源。

具体实施方式

实施例1：该无刷同步电机，在图1中，由定子、转子、转轴9和旋转整流器10组成。定子由定子铁心1、定子三相功率绕组2和定子单相励磁绕组4构成，转子由转子交流感应绕组5、转子铁心6和转子直流绕组8构成。