[发明专利]同步电机

权利要求书

1一种具有功率与/或电压控制的同步电机，包括具有定子绕组的定子和具有磁场绕组的转子，其特征在于，定子绕组包括具有固态绝缘的高压电缆，该转子被设计成具有基于发热的转子电流限制，其在容量曲线中，在大大低于额定功率因数的功率因数下，和基于发热的定子电流限制曲线相交，或者具有在容量曲线中在基于发热的定子电流限制的上面的基于发热的转子电流限制，以及用于限制电流以便避免热破坏的装置。

2如权利要求1所述的同步电机，其特征在于，所述用于限制电流的装置包括温度确定部件，用于确定至少在对于发热是临界的一点的定子的温度，与/或电流测量装置和电压测量装置，用于测量定子电流和电压，还包括控制电路，其和温度确定部件与/或电流测量和电压测量装置相连，用于当温度与/或定子电流或定子电压超过预定极限值时减少有功功率或磁场电流。

3如权利要求2所述的同步电机，其特征在于，温度确定部件包括至少一个测量装置，其设置在定子中的易于发热的一点，以便测量其上的温度。

4如权利要求3所述的同步电机，其特征在于，所述测量装置被设置在定子内的绕组槽内的槽壁上。

5如权利要求2所述的同步电机，其特征在于，温度确定部件包括温度估值器，其被设置用于根据铁芯损耗和导体中的损耗确定定子叠片的温度以及在临界加热点冷却剂的温度，以便当确定的温度超过预定极限值时，使控制电路减少磁场电流。

6如权利要求2-5任何一个所述的同步电机，其特征在于，温度确定部件包括温度估值器，其被设置用于根据导体中的损耗确定导体中和电缆绝缘的主要部分中的温度。

7如权利要求2-6任何一个所述的同步电机，其特征在于，设置控制电路，用于在最大允许的定子温度以下，当定子温度增加时，开始减少磁场电流。

8如权利要求1-7任何一个所述的同步电机，其特征在于，设置控制电路，用于在温度达到额定操作温度，即电机在额定操作状态下规定具有的温度，以上之后，而低于最大允许定子温度时，在一个预定的时间间隔，开始减少磁场电流。

9如权利要求1-8任何一个所述的同步电机，其特征在于，如果定子电流超过定子电流极限，设置控制电路用于这样控制磁场电流，当定子电流超过定子电流极限的时间小于最大允许时间时，使得电机的端电压等于所需的操作电压，并且当最大允许时间表示超过时，设置控制电路用于减少磁场电流，直到定子电流等于定子电流极限。

10如权利要求9所述的同步电机，其特征在于，控制电路被设置，用于当定子电流极限被超过之后，利用某个时间延迟，开始减少磁场电流。

11如前面任何一个权利要求所述的同步电机，其特征在于，设计磁场绕组使其具有额外的匝数，以便增加磁极电压。

12如权利要求11所述的同步电机，其特征在于，一定比例的额定匝数形成绕组的冷却匝数。

13如前面任何一个权利要求所述的同步电机，其特征在于，使磁场绕组具有增加的导电面积，以便获得绕组中的相当低的电流密度。

14如前面任何一个权利要求所述的同步电机，其特征在于，其特征在于，设置用于磁场绕组的特殊的冷却装置。

15如前面任何一个权利要求所述的同步电机，其特征在于，设置冷却机，以便当定子电流超过或者预测要超过定子电流极限与/或测量的温度超过预定的限制值时被接通，以便实现强迫冷却。

16如前面任何一个权利要求所述的同步电机，其特征在于，所述电缆是高压电缆，并且是这样一种类型的电缆，其包括具有许多线股部分的缆芯，围绕缆芯的内部半导体层，围绕内部半导体层的绝缘层，和围绕绝缘层的外部半导体层。

17如前面任何一个权利要求所述的同步电机，其特征在于，所述高压电缆的直径范围为20-200mm，导电面积的范围为80-3000mm²。

18如前面任何一个权利要求所述的同步电机，其特征在于，所述绕组是可弯曲的，并且所述层相互接触。