[发明专利]一种双馈型电励磁同步电机

说明书

本发明公开了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，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，所述初级绕组包括励磁绕组和电枢绕组；所述次级包括次级铁芯，所述次级铁芯包括次级铁芯齿和次级铁芯轭，所述次级还包括次级绕组，所述次级绕组设置在次级铁芯齿之间形成的次级铁芯槽中，所述次级绕组包括次级电枢绕组。利用本发明，可以在不改变原有电机体积的基础上，通过励磁绕组产生励磁磁场，并充分利用电机的转子槽空间，安装次级绕组，使得电机具有初级和次级两套绕组，从而提高了电机的功率密度和调控灵活性。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种双馈型电励磁同步电机。

背景技术

近年来，对于双凸极同步电机的研发正处于迅速发展阶段，相比其他类型的电机，双凸极同步电机具有结构简单、可靠性强的优势。其中，具有强励磁源的双凸极永磁同步电机具有功率密度较高的显著优点，但是由于稀土永磁体价格昂贵，双凸极永磁同步电机制造成本居高不下。相对而言，采用传统电励磁的方法替代永磁材料是更为经济的选择。此外，电励磁能够实现磁场强度和方向的灵活调控，且不存在永磁体的不可逆退磁风险。基于上述原因，双凸极电励磁同步电机在一些应用场合更受青睐。

其中，电励磁磁通切换型电机和开关磁阻电机是两类具有代表性的双凸极电励磁同步电机。电励磁的磁通切换型永磁电机由陈金涛、诸自强等人在2010年提出(Low costflux-switching brushless AC machines,IEEE Vehicle Power and PropulsionConference，2010)。这种电励磁的磁通切换型电机有一套定子绕组和一套励磁绕组。

传统的开关磁阻电机最初由英国Leeds大学和Nottingham大学在20世纪80年代提出(Variable-speed switched reluctance motors，Electric Power Applications,IEEProceedings B,1980)，这种开关磁阻电机只有一套定子绕组，这套定子绕组同时起励磁和电枢的作用。在2010年，刘旭和诸自强等人在原有开关磁阻电机的基础上，提出了新的电机结构(Analysis of average torque in switched reluctance motor with unipolarand bipolar excitation,VPPC,2010)，电机的定子上有两套绕组，分别起到励磁和电枢的作用。

如前所述，双凸极电励磁同步电机的缺陷之一是其转矩密度相对较低，如果能够保持其现有优点的同时进一步提升转矩密度，将大大增加该类电机的竞争力。

发明内容

基于现有技术存在的不足，本发明提出了一种双馈型电励磁同步电机，提升了双凸极电励磁同步电机的转矩密度，并且进一步提升双凸极电励磁同步电机的容错性和鲁棒性。

本发明的技术方案如下：

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，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，所述初级绕组包括励磁绕组和初级电枢绕组；所述次级包括次级铁芯，所述次级铁芯包括次级铁芯齿和次级铁芯轭，

所述次级还包括次级绕组，所述次级绕组设置在次级铁芯齿之间形成的次级铁芯槽中，所述次级绕组包括次级电枢绕组。

下面给出通过应用本发明技术产生有益效果的两种具有不同的初级铁芯槽的双馈型电励磁同步电机，但是本发明不限于这两种电励磁同步电机。

第一种初级铁芯槽的结构如下：

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；