[发明专利]一种三相（6/5）k双凸极电机结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机结构，尤其涉及一种三相(6/5)k双凸极电机结构。

背景技术

双凸极电机是近几年发展起来的一种新型特种电机，双凸极电机在发电状态下不需要功率变换器的参与，控制更为方便，因此双凸极电机在航空航天、船舶工业、绿色能源等领域的应用越来越广泛。现有的双凸极电机，其定、转子均为凸极齿槽结构，定子电枢绕组为集中式绕组，其中，电励磁双凸极结构中，励磁绕组也是集中式绕组，安在定子槽内，空间相对的定子齿上的绕组串联构成一相，转子上无绕组，结构简单，运行可靠，适合高速运行和恶劣的工作环境。但是，现有的双凸极电机输出的电压中含有大量谐波，因此稳定性较差，不适用于对输出平稳性有着较高要求的精密工业领域。

发明内容

发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提出一种三相(6/5)k双凸极电机结构，其输出电压具有较高的平稳性。

技术方案：本发明提出的技术方案为：一种三相(6/5)k双凸极电机结构，包括：定子2、转子4、励磁绕组1和电枢绕组3，定子2和转子4均为凸极齿结构，其特征在于：定子极数目为6k，转子极数目为5k，其中，k＝1,2,3...；定子2的每个凹槽内都分布有相同的励磁绕组1，各励磁绕组1串联连接，相邻两个凹槽内的励磁绕组1极性相反；定子极按照数目均匀分为六组，位置上相对于定子2圆心对称的两组定子极为一相；定子2的每个定子极上均绕有线圈，构成一相的定子极上的线圈串联形成一组电枢绕组3。

具体的，所述定子2的定子极距为定子极弧长度的2倍，所述转子4的极弧长度等于或者大于定子极弧长度。

具体的，所述定子3和转子4均为硅钢片冲压而成。

具体的，所述励磁绕组1和电枢绕组3均为集中式绕组。

有益效果：本发明相对于现有双凸极电机结构，具有以下优点：

1、本发明提出的三相(6/5)k双凸极电机结构中定子的每个定子槽都有相同的励磁绕组，励磁磁通的均匀分布，当转子转动时，任意时刻转子极与定子极重合部分相等，在忽略漏磁通的情况下，任意时刻铰链的磁势接近正弦，当通入与磁势相同相位的电枢电流，就能使得输出转矩变大，功率密度变高，同时脉动非常小，具有高稳定性；

2、本发明的定子极和转子极数目可以随k的取值不同而灵活变动，适用于不同功率、转速的场合。

附图说明

图1为k取值为1时本发明的实施例结构示意图；

图2为现有技术中三相6/4双凸极电机结构图；

图3为现有技术中三相6/4双凸极电机磁路示意图；

图4为实施例的磁链波形图；

图5为实施例的输出电压波形图；

图6为实施例输出转矩仿真图；

图7为现有技术中三相6/4双凸极电机输出转矩仿真图。

图中：1、励磁绕组，2、定子，3、电枢绕组，4、转子，5、电枢绕组A的磁链波形，6、电枢绕组B的磁链波形，7、电枢绕组C的磁链波形。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本发明提出的一种三相(6/5)k双凸极电机结构，包括：定子2、转子4、励磁绕组1和电枢绕组3，定子2和转子4均为凸极齿结构，其特征在于：定子极数目为6k，转子极数目为5k，其中，k＝1,2,3...；定子2的每个凹槽内都分布有相同的励磁绕组1，各励磁绕组1串联连接，相邻两个凹槽内的励磁绕组1极性相反；定子极按照数目均匀分为六组，位置上相对于定子2圆心对称的两组定子极为一相；定子2的每个定子极上均绕有线圈，构成一相的定子极上的线圈串联形成一组电枢绕组3。

本发明的定子极和转子极数目可以随k的取值不同而灵活变动，从而适用于不同功率、转速的需求，每一个定子齿槽内都有励磁绕组，每相的磁通路径是相同的，其磁链和反电动势波形对称，可以消除多次谐波，得到正弦的磁链和反电动势波形，大幅度降低转矩脉动，提升转矩密度。