一種橫向磁通相段式無刷雙饋感應(yīng)電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種橫向磁通相段式無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)，旨在提高功率和轉(zhuǎn)矩密度，可直接驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無刷雙饋調(diào)速或調(diào)頻控制。該電機(jī)包括功率和控制定子與轉(zhuǎn)子相環(huán)體。功率定子相環(huán)體(101)、功率轉(zhuǎn)子相環(huán)體(102)、控制定子相環(huán)體(103)、控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體(104)是在用無磁鋼材料制造的兩部分環(huán)體盒內(nèi)，安裝一圓周陣列鐵心(1)，鐵心U型槽中貫穿對(duì)應(yīng)相繞組(2)；各相功率定子相環(huán)體(101)與功率轉(zhuǎn)子相環(huán)體(102)，各相控制定子相環(huán)體(103)與控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體(104)隔氣隙同軸心環(huán)套，以相分段裝配；各同相的功率轉(zhuǎn)子相環(huán)體(102)與控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體(104)的相繞組(2)分別串聯(lián)成閉合回路。本實(shí)用新型具有通用性，特別適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)等領(lǐng)域。
【專利說明】一種橫向磁通相段式無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種交流無刷雙饋電機(jī)，特別涉及一種橫向磁通相段結(jié)構(gòu)的無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)機(jī)和泵、礦山機(jī)械、艦船電力等領(lǐng)域大功率電氣傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)低速、大功率、高轉(zhuǎn)矩密度、直接驅(qū)動(dòng)、無刷雙饋調(diào)速或調(diào)頻電機(jī)的要求日益迫切。這類電機(jī)大都屬于感應(yīng)電機(jī)，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)是發(fā)展的熱點(diǎn)，是這類設(shè)備的代表性產(chǎn)品。
[0003]以風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例，在雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)DFIG (double-fed induction generator)系統(tǒng)中，慢速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力機(jī)通過齒輪變速箱軸系與快速旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，齒輪變速箱傳速比高達(dá)100以上。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子繞組的電壓頻率，在雙饋?zhàn)冾l器電機(jī)側(cè)接口經(jīng)過電刷與滑環(huán)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組直接加載勵(lì)磁電流時(shí)，由下述公式表示(下標(biāo)P表示功率電機(jī)，下標(biāo)c表示控制電機(jī)或控制側(cè)變頻器，下同。):
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種橫向磁通相段式無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)，包括功率和控制各相定子相環(huán)體與轉(zhuǎn)子相環(huán)體，其特征在于， 功率定子相環(huán)體(101)、功率轉(zhuǎn)子相環(huán)體(102)、控制定子相環(huán)體(103)、控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體(104)是在用無磁鋼材料制造的兩部分環(huán)體盒內(nèi)，安裝一個(gè)圓周陣列屬于4種相環(huán)體之一的鐵心(I)，鐵心的U型槽口朝向氣隙圓弧面，U型槽中貫穿一個(gè)屬于4種相環(huán)體之一的相繞組(2);功率定子相環(huán)體(101)或控制定子相環(huán)體(103)的鐵心(I)的磁極端面露出環(huán)體盒內(nèi)圈，功率轉(zhuǎn)子相環(huán)體(102)或控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體(104)的鐵心(I)的磁極端面露出環(huán)體盒外圈；各相功率定子相環(huán)體(101)與功率轉(zhuǎn)子相環(huán)體(102)，各相控制定子相環(huán)體(103)與控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體(104)隔氣隙同軸心環(huán)套，以相分段裝配；各同相的功率轉(zhuǎn)子相環(huán)體(102)與控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體(104)的相繞組(2)分別串聯(lián)成閉合回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向磁通相段式無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)，其特征在于， 在兩部分對(duì)稱或不對(duì)稱的功率定子相環(huán)體(101)的前盒(11)和后盒(13)，功率轉(zhuǎn)子相環(huán)體(102)的前盒(14)和后盒(16)，控制定子相環(huán)體(103)的前盒(21)和后盒(23)，控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體(104)的前盒(24)和后盒(26)之內(nèi)，設(shè)置安裝一個(gè)圓周陣列屬于4種相環(huán)體之一的鐵心(I)和對(duì)應(yīng)相繞組(2)的組合體的凹凸型構(gòu)造(6)，以及兩部分環(huán)體盒拼合連接孔(5)和相繞組出線孔(4);兩部分環(huán)體盒的拼合面設(shè)有絕緣隔離層(8)，環(huán)體盒環(huán)形外表面為散熱器形狀，兩部分環(huán)體盒采用絕緣螺釘或螺栓拼合固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向磁通相段式無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)，其特征在于， 屬于4種相環(huán)體之一的鐵心(I)由U型硅鋼片槽口邊，沿氣隙定子側(cè)或轉(zhuǎn)子側(cè)圓弧面平行粘貼疊裝制成，U型硅鋼片平面垂直于電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向；組成一個(gè)鐵心的U型硅鋼片外形一致，U型槽深度依貫穿其中的屬于4種相環(huán)體之一的相繞組(2)的圓環(huán)形狀，由鐵心中部向兩端，分2?3個(gè)階段加深；U型硅鋼片兩側(cè)邊設(shè)有2個(gè)定位缺口，疊裝后在鐵心兩側(cè)形成2道弧形凹槽(3)，與兩部分環(huán)體盒內(nèi)壁對(duì)應(yīng)的兩道凸起(7)吻合；一系列鐵心(I)的U型槽口朝向氣隙面，沿氣隙定子側(cè)或轉(zhuǎn)子側(cè)呈圓周陣列分布，鐵心磁極端面的弧長(zhǎng)等于或稍大于相鄰兩個(gè)鐵心的間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向磁通相段式無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)，其特征在于， 功率或控制定轉(zhuǎn)子相數(shù)相等；當(dāng)設(shè)定功率和控制定子或者轉(zhuǎn)子各相環(huán)體的鐵心(I)軸向?qū)R，則功率和控制轉(zhuǎn)子或者定子各相環(huán)體的鐵心(I)繞軸心線相互錯(cuò)開的空間角度等于360°除以相數(shù)與極對(duì)數(shù)的乘積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向磁通相段式無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)，其特征在于， 在功率和控制轉(zhuǎn)子相環(huán)體間隔處的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置散熱風(fēng)葉輪。
【文檔編號(hào)】H02K15/085GK203522472SQ201320188607
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】王新 申請(qǐng)人:王新