[发明专利]一种直插式槽导体可变磁极磁场调制复合电机

权利要求书

1.一种直插式槽导体可变磁极磁场调制复合电机，包括定子铁芯和转子铁芯，其特征在于：所述定子铁芯沿周向开设有Ns个齿槽，所述齿槽中设置有直插式槽导体，Ns根直插式槽导体可形成不同结构的最小单元；

根据直插式槽导体的数量Ns以及接线方式，获得定子电枢磁场磁动势极对数P₁；通过直插式槽导体的接线方式，得到对应的最小单元结构，N₁相N₂槽的接线方式下，一个最小单元结构产生的定子电枢磁场磁动势极对数为1对极；不同的接线方式对应不同结构的最小单元，在直插式槽导体的数量Ns不变时，不同结构的最小单元对应不同的定子电枢磁场磁动势极对数P₁；其中，定子电枢磁场磁动势极对数P₁=Ns/N₂，N₁≤N₂≤Ns；

所述直插式槽导体的一端部插入导电端环对应卡槽中进行短接，所述直插式槽导体的另一端部用于连接电源，以产生定子电枢磁场，定子电枢磁场磁动势极对数为P₁；

所述定子铁芯和所述转子铁芯之间设置有可移动调磁组件，所述可移动调磁组件包括Pm个调磁块、调磁导轨Ⅰ和调磁导轨Ⅱ；所述调磁块，其一端部与所述调磁导轨Ⅰ滑动连接，其另一端部与所述调磁导轨Ⅱ滑动连接，所述调磁块可沿所述调磁导轨Ⅰ和所述调磁导轨Ⅱ移动，改变相邻调磁块之间的间距，构成不同的调磁组合模式；

不同的调磁组合模式下，所述可移动调磁组件组合出不同数量的等效调磁块；

所述调磁块的调磁组合模式总数为j，j=等效调磁块组合总数；

所述可移动调磁组件处于第i调磁组合模式时，所述可移动调磁组件可组合出X_i个等效调磁块，在X_i个等效调磁块的作用下，电枢磁场当前主要工作谐波变换为Y_i次谐波，使得电枢磁场气隙磁密极对数变换为Y_i；其中，等效调磁块数量X_i= Y_i+ P₁ ，i∈[1、2、…、j]；

对于同一结构的最小单元，通过调整所述调磁块的调磁组合模式来改变磁通路径，以改变电枢磁场的当前主要工作谐波，进而间接改变定子电枢磁场气隙磁密磁极对数，实现变极。

2.根据权利要求1所述的直插式槽导体可变磁极磁场调制复合电机，其特征在于，等效调磁块数量X₁、X₂、……、X_j的最小公倍数=调磁块总数Pm。

3.根据权利要求1所述的直插式槽导体可变磁极磁场调制复合电机，其特征在于：计算等效调磁块数量与定子电枢磁场磁动势极对数P₁之间的差值ΔP，

在ΔP小于定子电枢磁场磁动势极对数P₁时，将转子铁芯配置为异步转子；

在运行过程中，按预设顺序依次调整调磁块的调磁组合模式，使得靠近所述异步转子的内气隙中的定子电枢磁场气隙磁密极对数随之改变，以增加或者降低异步转子的转速。

4.根据权利要求1所述的直插式槽导体可变磁极磁场调制复合电机，其特征在于：计算等效调磁块数量与定子电枢磁场磁动势极对数P₁之间的差值ΔP，

在ΔP大于定子电枢磁场磁动势极对数P₁时，将转子铁芯配置为同步转子；

所述同步转子所产生的励磁磁场气隙磁密极对数经过调磁后，可变换成与定子电枢磁场磁动势极对数一致的数值，在不改变最小单元结构的情况下，使得同一结构的最小单元可与多种极对数的同步转子配合；

在起动前，将所述可移动调磁组件调整为与转子励磁磁场磁动势极对数对应的调磁组合模式，使得靠近所述定子铁芯的外气隙中的励磁磁场气隙磁密极对数变换等于定子电枢磁场磁动势极对数P₁，同时，使得靠近所述转子铁芯的内气隙中的电枢磁场气隙磁密出现与转子励磁磁场磁动势极对数对应的谐波，从而与转子励磁磁场相互作用产生转矩；

且，所述转子励磁磁场磁动势极对数不必等于定子电枢磁场磁动势极对数P₁。