[发明专利]同步电动机及同步电动机驱动系统

权利要求书

1.一种同步电动机，其特征在于，

具有：

转子，包含沿圆周方向等间隔设置的多个磁极；以及

定子，与沿圆周方向设置的所述磁极的数量不同的多个定子齿从环状定子轭向径向突出，

所述多个定子齿以沿圆周方向排列的规定个数为单位构成定子齿组，该构成的多个定子齿组的圆周方向的间隔相等；

在各定子齿组中，定子齿组中所包含的规定个数的定子齿以与所述转子的磁极的配置间隔不同的配置间隔被设置；

分别对应于所述规定个数的定子齿，在被夹持于该定子齿与相邻的两个定子齿中的两个定子轭部分的至少之一上，被缠绕了构成一个相的绕组的主绕组，对于所述规定个数的定子齿中的至少一个而言，还将副绕组缠绕在所述定子轭部分上，该副绕组串联连线到位于与该定子齿组电角度不同的位置上的其他定子齿组中所包含的主绕组上，构成与所述相不同相的绕组；

以补偿如下两个定时的、由磁极的配置间隔与定子齿的配置间隔的差异所引起的定时偏移的匝数及方向被缠绕，该两个定时为：通过向所述全部绕组分别施加三相交流电流之一从而在各定子齿中产生的磁场为最大的定时、以及在所述转子的旋转中磁极间通过该定子齿的定时。

2.根据权利要求1所述的同步电动机，其特征在于，

位于电角度与所述定子齿组不同的位置上的其他定子齿组是与该定子齿组相邻的定子齿组。

3.根据权利要求1所述的同步电动机，其特征在于，

在各定子齿组中，在所述规定个数的定子齿中的至少两个上与之对应地被缠绕了副绕组；

所述一个相的绕组是串联连线了所有主绕组和如下的副绕组而构成的，该主绕组对应于定子齿组中包含的定子齿；该副绕组分别为：对应于位于从该定子齿组看去电角度超前的位置上的定子齿组中所包含的定子齿的副绕组；以及对应于位于从所述定子齿组看去电角度滞后的位置上的定子齿组中所包含的定子齿的副绕组。

4.根据权利要求1所述的同步电动机，其特征在于，

在各定子齿组中，对应于规定个数的定子齿中的第一定子齿，仅缠绕主绕组，对应于与其相邻的第二定子齿，缠绕主绕组和副绕组；

以如下方式确定对应于所述第二定子齿被缠绕的主绕组和副绕组的绕组比率，即：当所述第一定子齿与所述转子的磁极处于规定的位置关系时，从该第一定子齿产生的磁场最大，当所述转子旋转从而所述第二定子齿与所述转子的磁极处于与所述规定的位置关系相同的位置关系时，从该第二定子齿产生的磁场最大。

5.根据权利要求4所述的同步电动机，其特征在于，

以如下方式确定对应于所述第一定子齿的主绕组和对应于所述第二定子齿的主绕组及副绕组各自的匝数，即：在各定子齿组中，所述第一定子齿中产生的磁场的最大值与所述第二定子齿中产生的磁场最大值相同。

6.根据权利要求1所述的同步电动机，其特征在于，

当设磁极的数量为A、定子齿的数量为B、设为A/2的磁极对数为P，使用正整数m，设为B/3的每相的定子齿的数量为k的情况下，定义匝数比系数α，

当k=3m时，α=|2π/A-2π/B|×P，

当k=3m+1或k=3m+2时，α=|2π/A-2π/B|×P/2，

同相的绕组在相邻的6个定子轭部分的每一个上被各缠绕一个，并串联连接所述6个绕组，当将该绕组的匝数比率依次设为+N1、-N2、+N3、-N3、+N2、-N1时，

N1基本等于sin(α)、N2基本等于sin(α)+sin(π/3-α)、N3基本等于sin(π/3)+sin(π/3-α)，

其中，A为2以上的偶数，B为与A不相等的3的倍数，+Nn与-Nn的匝数相同，缠绕的方向相反，n为1、2、3之一。

7.根据权利要求1所述的同步电动机，其特征在于，

所述转子以所述定子为中心绕其外周旋转；

所述多个定子齿从所述定子轭的外周面向径向外侧呈放射状突出；

与突出到所述外侧的定子齿的数量相同的定子齿，从所述定子轭进一步向各定子齿突出的径向内侧从所述定子轭内周面突出；

所述同步电动机还具有绕所述定子内周旋转的转子。

8.根据权利要求1所述的同步电动机，其特征在于，

所述多个定子齿中的至少一个被实施了偏斜配置，在该偏斜配置中，越沿所述转子的轴向超前，越沿圆周方向最大偏移与定子绕组的配置间隔相当的量。