[发明专利]一种双馈型电励磁同步电机

权利要求书

1.一种双馈型电励磁同步电机，包括均为凸极结构的初级和次级，其特征在于，为一台初级十二槽/次级十槽的双馈型电励磁同步电机，所述初级包括初级铁芯和初级绕组，所述初级铁芯包括初级铁芯齿和初级铁芯轭，所述初级绕组设置在所述初级铁芯齿之间形成的初级铁芯槽中，所述初级绕组只有励磁绕组和初级电枢绕组，所述次级包括次级铁芯和次级绕组，所述次级绕组只有次级电枢绕组，所述次级铁芯包括次级铁芯齿和次级铁芯轭，所述次级电枢绕组设置在次级铁芯齿之间形成的次级铁芯槽中；

相隔四分之一圆周的4个初级线圈串联组成一相初级电枢绕组，相隔半个圆周的2个次级线圈串联组成一相次级电枢绕组；

所述双馈型电励磁同步电机还包括控制系统，所述控制系统包括监测装置和控制装置，用于调控所述初级绕组中初级电枢绕组和所述次级电枢绕组上的电流；

所述监测装置包括温度传感器和/或电流传感器，所述控制装置包括变流器，所述变流器的判断模块根据传感器的输出信号做出判断，所述变流器的驱动模块根据判断指令对电流的幅值、相位进行相应的调节。

2.根据权利要求1所述的双馈型电励磁同步电机，其特征在于，所述初级铁芯槽中设有初级电枢绕组，且至少一个所述初级铁芯槽中同时设有初级电枢绕组和励磁绕组；

每个励磁绕组的两条线圈边之间的初级铁芯齿数至少为1个，且等于初级电枢绕组相数。

3.根据权利要求1所述的双馈型电励磁同步电机，其特征在于，所述初级铁芯槽包括第一初级铁芯槽和第二初级铁芯槽，所述第一初级铁芯槽用于承载初级电枢绕组，所述第二初级铁芯槽用于承载励磁绕组，所述初级铁芯由若干块初级铁芯块沿周向组合而成，相邻两块初级铁芯之间通过导磁桥连接或直接断开。

4.根据权利要求3所述的双馈型电励磁同步电机，其特征在于，在至少一个初级铁芯齿上朝向第一初级铁芯槽的侧面至少设置1个小齿。

5.根据权利要求1-4任一项所述的双馈型电励磁同步电机，其特征在于，电机为直线结构，初级电枢绕组线圈数为N_p，磁极数为n_p，初级电枢绕组相数m_p，次级电枢绕组相数m_s，和初级相同长度范围内的次级铁芯齿数n_s，次级电枢绕组线圈数为N_s，满足：

其中，k₁和k₂为正整数，HCF为最大公约数函数。

6.根据权利要求1-4任一项所述的双馈型电励磁同步电机，其特征在于，电机为旋转结构，初级电枢绕组线圈数为N_p，磁极数为n_p，初级电枢绕组相数m_p，次级电枢绕组相数m_s，和初级相同长度范围内的次级铁芯齿数n_s，次级电枢绕组线圈数为N_s，满足：

其中，k₃和k₄为正整数，HCF为最大公约数函数。

7.根据权利要求1-4任一项所述的双馈型电励磁同步电机，其特征在于，所述初级和次级，一个为静止部分，另一个为运动部分，当所述双馈型电励磁同步电机工作在电动模式时，所述运动部分的绕组通过电刷和滑环装置与电源相连进行供电，或通过固定于运动部分的独立电源供电，或采用无线充电；当所述双馈型电励磁同步电机工作在发电模式时，所述运动部分的绕组通过电刷和滑环装置将电流输出。

8.一种双馈型电励磁同步电机，包括均为凸极结构的初级和次级，其特征在于，为一台初级六槽/次级四槽的双馈型电励磁同步电机，所述初级包括初级铁芯和初级绕组，所述初级铁芯包括初级铁芯齿和初级铁芯轭，所述初级绕组设置在所述初级铁芯齿之间形成的初级铁芯槽中，所述初级绕组既作为励磁绕组也作为电枢绕组，所述次级包括次级铁芯和次级绕组，所述次级绕组只有次级电枢绕组，所述次级铁芯包括次级铁芯齿和次级铁芯轭，所述次级电枢绕组设置在次级铁芯齿之间形成的次级铁芯槽中；

初级线圈两边放在相邻两个初级铁芯槽中，次级线圈两边所在的次级槽相差两个齿，一个次级槽，相隔半个圆周的2个初级线圈串联组成一相初级绕组；

所述双馈型电励磁同步电机还包括控制系统，所述控制系统包括监测装置和控制装置，用于实现所述初级绕组中励磁功能和电枢功能的切换；

所述监测装置包括电流传感器，所述控制装置包括变流器，所述变流器的判断模块根据电流传感器的输出信号做出判断，所述变流器的驱动模块根据判断指令实现所述初级绕组上交流和直流之间的切换。