[发明专利]一种四相三绕组的电励磁双凸极电机

说明书

本发明涉及一种四相三绕组的电励磁双凸极电机，包括同转轴设置的定子和转子，所述的定子上设有多个定子极，每个定子极上绕有两套电枢绕组和一套励磁绕组，每个定子极上的两套电枢绕组分别在定子极的两端绕制，两套电枢绕组间互相没有重叠。与现有技术相比，本发明在同一定子极上加入两套电枢绕组和一套励磁绕组的结构，两套电枢绕组分别采用不同的整流电路的方法进行双凸极电机的发电运行控制，由于两套绕组分离，流过二极管的电流大大降低，降低了损耗，两套电枢绕组互相增磁，增加了反电势，增加了输出功率，提高了双凸极电机的功率密度。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，尤其是涉及一种四相三绕组的电励磁双凸极电机。

背景技术

20世纪90年代以来，高性能永磁材料和电力电子技术迅速发展，美国著名学者提出了一种新型永磁双凸极电机并进行了初步的理论分析和实验研究。电励磁双凸极电机是在永磁双凸极电机的基础上发展而来，结合了永磁电机和开关磁阻电机的优点，用励磁绕组取代永磁双凸极电机上的定子磁钢，定子和转子都是采用凸极结构，所有的电枢绕组和励磁绕组全部在定子上，转子上没有绕组和永磁体，结构简单，可靠，容易实现电动过程中的弱磁控制和发电过程的调压控制，在航空航天，汽车舰船，风力发电等领域具有广阔的应用前景。

但是目前的常见的电励磁双凸极电机中，定子分布励磁双凸极电机存在着三相磁路不对称的问题，而且整流输出电压脉动大、相电流不对称，电机的体积较大，噪声较大；单电枢绕组双凸极电机故障时容错能力较弱，五相电励磁双凸极电机功率密度较低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种四相三绕组的电励磁双凸极电机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种四相三绕组的电励磁双凸极电机，包括同转轴设置的定子和转子，所述的定子上设有多个定子极，每个定子极上绕有两套电枢绕组和一套励磁绕组，每个定子极上的两套电枢绕组分别在定子极的两端绕制，两套电枢绕组间互相没有重叠。

进一步地，还包括整流装置，每个定子极上的两套电枢绕组其中的一套电枢绕组的正端连接负载，负端连接整流装置中整流管的阳极，整流管的阴极连接负载；另一套电枢绕组的负端连接负载，正端连接整流装置中另一整流管的阳极，该整流管的阴极连接负载。

进一步地，所述的励磁绕组和电枢绕组均为集中绕组。

进一步地，还包括非导磁材料制成的外壳。

进一步地，所述的定子极的级数为4N，其中，N为正整数。

进一步地，所述的转子上设有3N个转子极。

进一步地，N优选3。

进一步地，所述定子极为硅钢片制成的定子铁心。

进一步地，所述电励磁双凸极电机可作为发电机或电动机运行。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明在同一定子极上加入两套电枢绕组和一套励磁绕组的结构，两套电枢绕组分别采用不同的整流电路的方法进行双凸极电机的发电运行控制，同时，同一极上两套电枢绕组同时给负载供电，确保电机转子离开和滑入定子极时，该相定子极均向负载供电，由于两套绕组分离，流过二极管的电流大大降低，降低了损耗，两套电枢绕组互相增磁，增加了反电势，增加了输出功率，提高了双凸极电机的功率密度。

2、本发明的定子采用径向极结构，在气隙圆周围方向呈现集中励磁磁势的特点，即集中励磁双凸极电机每个定子极都有一套励磁绕组，具有磁路对称的相磁路，没有横向不平衡磁力。