[发明专利]电机元件及电机

说明书

一种电机元件，包括：电端子(101)，用于连接到外部AC系统；以及多相绕组(102)，包括至少两个多相绕组部分(103,104)。每个多相绕组部分包括相绕组(106a‑106c,107a‑107c)，每个相绕组具有第一端(109)和第二端(110)。多相绕组部分相继连接以构成相绕组的链(113a‑113c)，使得多相绕组部分中的第一多相绕组部分(103)的相绕组的第一端连接到电端子。每个多相绕组部分包括用于将该多相绕组部分的相绕组的第二端彼此连接的开关(114a,114b,115a,115b)。因此，通过对多相绕组部分中的哪一个多相绕组部分在其相绕组的第二端处具有星点进行选择，可以改变多相绕组的匝数。

技术领域

本公开总体上涉及电机。更具体地，本公开涉及包括至少一个多相绕组(例如，三相绕组)的电机元件。电机元件可以例如是电机定子的一部分或电机转子的一部分。此外，本公开涉及电机。

背景技术

在永磁电机的常规设计中，永磁电机的额定转速不能安全地超过大约40％。例如，如果额定转速为2000转每分钟“rpm”，则意味着建议的最大速度约为2800rpm。该限制是由于永磁电机的反电动势“EMF”随永磁电机的转速而线性增加的结果。在发生故障的情况下，交流“AC”系统(例如，连接到永磁电机的转换器)不一定能够抑制永磁电机的反EMF。超速期间未抑制的反EMF和上述类型的故障情况将导致发生过电压的情况，其可以损坏永磁电机和/或连接到永磁电机的AC系统。

通常通过选择具有其他情况下需要的更高的额定转速的永磁电机来解决上述技术问题。然而，这个解决方案限制了在给定的峰值电流的情况下可以达到的最大峰值转矩。因此，需要针对更高的峰值电流对AC系统(例如，连接到永磁电机的转换器)进行设计。此外，在给定的稳态电流的情况下可以达到的可实现的稳态转矩也减小了，因此，同样需要针对更高的稳态电流对AC系统进行设计。

利用感应电机实现的变速驱动器具有与感应电机的额定转速的选择有关的其自身的挑战。结合感应电机，额定转速是在场不减弱(即，不减小感应电机的极限转矩(breakdown torque))的情况下可利用额定定子电压实现的速度。上述额定转速越高，利用给定的磁通量(例如，感应电机的额定磁通量)产生所需要的转矩所需的定子电流越高。

发明内容

下面给出简化的概述，以便提供对各种实施例的一些方面的基本理解。本概述不是本发明的全面综述。其既不旨在确认本发明的关键或重要要素，也不旨在勾画本发明的范围。以下概述仅以简化形式提出本发明的一些概念，作为示例性实施例的更详细描述的前序。

根据本发明，提供了一种新的用于电机的电机元件。该电机元件可以例如是电机定子的一部分或转子的一部分。根据本发明的电机元件包括：

-电端子，用于连接到电机元件外部的交流系统；以及

-至少一个多相绕组，连接到电端子且包括至少两个多相绕组部分，每个多相绕组部分包括相绕组，每个相绕组具有第一端和第二端。

多相绕组部分彼此相继连接，使得多相绕组的每一相是属于所考虑的相的相绕组的链，使得从属于所考虑的相的每个相绕组的第二端到属于所考虑的相的电端子中的一个电端子的电流路径至少包括所考虑的相绕组。每个多相绕组部分包括用于将所考虑的多相绕组部分的相绕组的第二端彼此连接的开关。因此，每个多相绕组部分可以被布置为在所考虑的多相绕组部分的相绕组的第二端处具有星点。

通过对多相绕组部分中的哪一个多相绕组部分在其相绕组的第二端处具有星点进行选择，可以改变多相绕组的匝数。因此，通过对多相绕组部分中的哪一个多相绕组部分具有星点进行选择，可以改变包括根据本发明的电机元件的电机的额定转速。

根据示例性和非限制性实施例的机器元件包括两个或更多个多相绕组，每个多相绕组是上述类型的多相绕组。机器元件可以包括例如两个具有30电角度物理相移的三相绕组。