[发明专利]一种凸极同步电机转子变极的设计方法

摘要

一种凸极同步电机转子变极的设计方法，属于凸极同步电机转子结构设计方法，解决现有设计方法存在的磁极大小宽度不等、转子绕组接线复杂、空间或材料利用率低的问题。本发明给定变前极极对数p1和变后极极对数p2，选择密槽系数k，由此确定虚拟转子槽数Z，然后作槽号相位图，选取原始磁极列以及相应的移动列并划分槽号组，用移动列中相邻近的槽号替换原始磁极列槽号组的边缘槽号，得到初步变极方案并作谐波分析以确定正式变极方案。本发明将凸极转子化为多槽隐极转子来分析，通过从中排除和选择适当的槽，使得所获得的变极方案仍然保持凸极结构不变，且磁极大小宽度相同，导体利用率高，谐波含量低，无需丢弃任何磁极而实现三滑环切换变极。

主权项

一种凸极同步电机转子变极的设计方法，包括以下步骤：第一步.给定变前极极对数p1和变后极极对数p2，p1和p2为正整数，p1＞p2；选择密槽系数k，k为任意正整数；第二步.确定虚拟转子槽数Z，Z＝2kp1；根据给定的p1、p2以及Z，分别作变前极极对数p1槽号相位图和变后极极对数p2槽号相位图；第三步.在变前极极对数p1槽号相位图上任选1列作为原始磁极列，其所含槽号，代表变极前原有磁极的初始位置；第四步.在变前极极对数p1槽号相位图上选取与原始磁极列相邻的n列作为移动列，代表进行变极方案选择时磁极可能移动到的位置，所述相邻的n列处于原始磁极列一侧或者两侧，n＝1，2，…k；第五步.将所述原始磁极列槽号和移动列槽号重新按变后极极对数p2的槽号相位排布，分别列于变后极极对数p2的槽号相位图下，形成分列槽号相位图，在分列槽号相位图上任意位置，用1根对称轴线将按变后极极对数p2槽号相位排布的原始磁极列槽号和移动列槽号，平分为两个部分，这两个部分互差180°对称，原始磁极列和移动列，各自被分为互差180°对称的两个槽号组；将原始磁极列分为互差180°对称的两个槽号组，作为基本变极方案；在基本变极方案中，将任一个槽号组所包括的槽号反向，原始磁极列对应极对数即从p1变为p2；第六步.先选择线圈跨距y，y＝k＝τ1，式中τ1为变前极p1极距；在基本变极方案中，去掉位于两个槽号组边缘的m个槽号，m＝1，2，…p1/2；将所述原始磁极列两个槽号组去掉的m个槽号用移动列中顺序相邻近的槽号替换；第七步.所述原始磁极列两个槽号组去掉的槽号替换后，去掉被线圈跨距覆盖的原始磁极列槽号，得到初步变极方案；第八步.对所述初步变极方案作绕组磁动势谐波分析以进行评价，确定方案是否可用，是则将所述初步变极方案作为正式变极方案；否则重新选择密槽系数k，转第二步，或者将所述原始磁极列两个槽号组去掉的m个槽号用移动列中顺序次邻近的槽号替换，所述移动列中顺序次邻近的槽号相对所述相邻近的槽号以步长τ1/k移动，转第七步。