[发明专利]双馈感应电机转子双极对数运行的磁场调制环设计方法

权利要求书

1.一种双馈感应电机转子双极对数运行的磁场调制环设计方法，其特征是，磁场调制环为环形，位于电机截面轴线偏转角度为θ且磁路截面面积为s的磁场调制环微元厚度l_Fe按以下步骤计算：

1)设双馈感应电机定子绕组的极对数为p_s，在电机转子槽数确定的条件下，设计两组转子绕组的极对数分别为p_r1和p_r2，且p_r2＝2p_r1；

2)根据电机定子极对数p_s和两组电机转子绕组极对数p_r1和p_r2，分别计算磁场调制环第一类、第二类磁导在电机气隙圆周方向的磁导交变次数N₁和N₂：

N₁＝p_s+p_r1 (式1a)

N₂＝p_s+p_r2 (式1b)

3)设磁场调制环的厚度上限为l，位于电机截面轴线偏转角度为θ且磁路截面面积为s的磁场调制环的微元磁导为：

式中，μ_Fe为磁场调制环的相对磁导率，μ_air为空气的相对磁导率；

由(式2)可得Λ(θ)的最大值Λ_max(θ)和最小值Λ_min(θ)分别为：

4)依据磁场调制环的磁导由两类磁导并联的原则，由第一类、第二类磁导并联所构成，位于电机截面轴线偏转角度为θ且磁路截面面积为s的磁场调制环的微元磁导目标函数为：

Λ_target(θ)＝M₀+Msin[(p_s+p_r1) θ]+M₀+Msin(p_s+p_r2) θ] (式4)

式中，M₀为第一类磁导和第二类磁导的直流分量幅值，M为第一类磁导和第二类磁导的交流分量幅值；

由(式4)可得：

Λ_target(θ)的最大值为：Λ_{target_max}(θ)＝2M₀+2M，

Λ_target(θ)的最小值为：Λ_{target_min}(θ)＝2M₀-2M；

5)以Λ_max(θ)和Λ_min(θ)作为约束条件，得：

联立(式5a)和(式5b)得:

6)将(式6a)和(式6b)所得M₀和M代入(式4)，并根据(式2)可得：

根据(式7)得位于电机截面轴线偏转角度为θ且磁路截面面积为s的磁场调制环微元厚度为：

2.根据权利要求1所述的一种双馈感应电机转子双极对数运行的磁场调制环设计方法，其特征是，环形的磁场调制环套设在双馈感应电机的定子上。

3.根据权利要求1或2所述的一种双馈感应电机转子双极对数运行的磁场调制环设计方法，其特征是，磁场调制环内表面为光滑面。

4.根据权利要求1或2所述的一种双馈感应电机转子双极对数运行的磁场调制环设计方法，其特征是，磁场调制环内表面与定子外壁相贴合。

5.根据权利要求1或2所述的一种双馈感应电机转子双极对数运行的磁场调制环设计方法，其特征是，由步骤6)计算出的微元厚度得到磁场调制环在圆周方向上不同位置的厚度，构成磁场调制环波浪起伏状的外表面。

6.根据权利要求1所述的一种双馈感应电机转子双极对数运行的磁场调制环设计方法，其特征是，磁场调制环为导磁材料。