[发明专利]一种电励磁同步电机的转子装置及电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电励磁同步电机的转子装置及 电机。

背景技术

电励磁同步电机在带负载工作时，由于磁路的不对称导致转子极靴的局 部饱和，限制了电励磁同步电机转矩的提升，并使气隙磁场的谐波含量增 大，铁损增加，反电势谐波畸变率增加，从而导致电机的温升变高、效率下 降，同时增加了电机的转矩脉动和齿槽转矩，较大的脉动转矩会产生振动以 及噪声，将影响电机的性能，因此对电机极靴部位的优化就显得尤为重要。 转子磁路结构是电励磁同步电机的关键技术，电机的运行性能、控制系统、 制造工艺和适用场合也不相同。随着节能减排日益重要，不仅要求电机必须 体积小、重量轻、力能指标高，功率因数高，同时要求满足牵引特有的工作 特性，并保证所需的过载能力。因此，为了解决转子磁路设计无法满足牵引 领域工作特性要求，对转子磁路结构的优化和改进就显得尤为重要。图1是 现有的电励磁转子结构示意图，目前，电励磁同步电机通常在工作时，由于 交叉耦合的影响，会造成转子局部饱和，因此，导致转矩下降，且影响其气 隙磁场波形，造成转矩脉动的升高，影响电机性能。通常电励磁同步电机转 子，只是对转子极靴形状进行设计，但并不能改变电枢电流造成的局部饱和 对电机性能的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种电励磁同步电机的 转子装置及电机。

一种电励磁同步电机的转子装置，包括：转子铁芯和转子极靴，所述转 子极靴设置在所述转子铁芯的外圆上，在所述转子极靴上设置有线圈槽，在 所述线圈槽中嵌套有至少一个极靴励磁线圈。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述线圈槽的边缘处设置有至 少一个空气槽。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述线圈槽和所述空气槽都为矩 形槽，所述线圈槽与所述空气槽相互平行设置。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述转子极靴的端部为“丁”字 形，2个所述线圈槽分别设置在所述转子极靴端部的两个尖端上，在2个所述 线圈槽中分别嵌套有一个极靴励磁线圈。

根据本发明的一个实施例，进一步的，2个所述空气槽分别设置在2个所 述线圈槽的边缘处，其中，2个所述空气槽位于2个所述线圈槽之间，所述空 气槽为通槽。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述转子铁芯为多极结构，每一 极为一个转子主齿，在每个转子主齿的端部都设置所述转子极靴。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在每个转子主齿上、并位于所述 极靴的下方都套有转子励磁线圈，每个转子励磁线圈都通过串联或并联的方 式连接起来，构成转子励磁绕组。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述转子铁芯为4极或8极结构。

一种电励磁同步电机，包括：定子装置、如上所述的电励磁同步电机的 转子装置。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述定子装置包括：定子铁芯和 定子励磁绕组；所述定子铁芯为多极结构，每一极为一个定子主齿，在每个 定子主齿的端部都套有定子励磁线圈，每个定子励磁线圈都通过串联或并联 的方式连接起来，构成定子励磁绕组。

本发明的电励磁同步电机的转子装置及电机，可以优化气隙磁密，降低 气隙波形畸变率，减少杂散损耗，降低振动和噪声，同时抑制交轴电枢反 应，对电机的过载能力进行调节；通用性强，适用于各种功率等级、各种结 构型式、各种安装方式、各种用途等的电励磁同步电机；不需要在电励磁同 步电机内额外增加任何的设备，不改变电励磁同步电机原有的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性 劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的电励磁转子结构示意图；

图2为本发明的电励磁同步电机的转子结构示意图；

图3为本发明的电励磁同步电机的转子的磁通示意图；

图4为本发明的电励磁同步电机的转子的空气槽的示意图；