多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，屬于電機(jī)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有小電感電機(jī)定子電流中諧波成分大的問(wèn)題。本發(fā)明所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，多相高速交流電機(jī)和多相功率變換器構(gòu)成多相高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)在定子鐵心外表面開槽，并在槽中嵌入線圈的非有效邊，從而提高了各相繞組的漏感，使定子諧波電流得到抑制，進(jìn)而減小了由諧波電流引起的各種損耗，提高了電機(jī)的效率，降低了電機(jī)的溫升，延長(zhǎng)了電機(jī)壽命；同時(shí)，本發(fā)明充分利用了六相電機(jī)雙逆變器驅(qū)動(dòng)的特性，消除了諧波磁場(chǎng)引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子鐵心及永磁體的損耗大大減少，降低了電機(jī)的振動(dòng)和噪聲，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)特性。適用于抑制定子諧波電流。
【專利說(shuō)明】多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種交流電機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高速電機(jī)具有轉(zhuǎn)速高、功率密度大、效率高、體積小、重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到工業(yè)界的關(guān)注，已被廣泛應(yīng)用于高速磨床及其他加工機(jī)床、高速飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)、高速離心式壓縮機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)高速啟動(dòng)發(fā)電機(jī)等系統(tǒng)中。
[0003]由高速電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行狀態(tài)要求可知，高速永磁同步電機(jī)的定子繞組電感較小。理論分析與實(shí)驗(yàn)表明，減小繞組電感有利于提高定子電流的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，但是會(huì)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)帶來(lái)諸多不利影響。若采用開關(guān)頻率為數(shù)kHz的三相電壓型PWM逆變器直接對(duì)此類型電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于電機(jī)定子電感較小，因此難以實(shí)現(xiàn)對(duì)繞組電流的有效調(diào)節(jié)，將導(dǎo)致繞組電流發(fā)生畸變，電流中含有很大的諧波成分，從而會(huì)增加繞組銅損和鐵心損耗，使定、轉(zhuǎn)子溫升較高，甚至?xí)疝D(zhuǎn)子永磁體的不可逆去磁，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重影響高速電機(jī)的正常運(yùn)行。
[0004]為了減小定子電流中的諧波成分，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較好的小電感電機(jī)控制性能，常用如下幾種方法改善小電感電機(jī)定子電流波形:
[0005](I)在三相定子繞組中串聯(lián)三個(gè)相同的電感，使得定子等效電感值變大，從而可以減小電流諧波。然而在繞組中串聯(lián)電感會(huì)使得系統(tǒng)的體積、重量和成本成倍地增加，降低繞組電流的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，同時(shí)還需要供電電源額外為其提供較高的電壓。
[0006](2)通過(guò)提高PWM逆變器的開關(guān)頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)定子電流快速調(diào)節(jié)的目的。但是功率管的開關(guān)頻率不能無(wú)限制地增加，它還受到系統(tǒng)功率的限制。提高開關(guān)頻率還會(huì)增加逆變電路的開關(guān)損耗，使系統(tǒng)效率降低、體積與重量增加。
[0007](3)通過(guò)在電機(jī)三相定子繞組和PWM逆變器之間加入三相LC濾波器，來(lái)減小繞組電流諧波(如圖5所示)。與串聯(lián)電感的方法相比，引入LC濾波電路能夠減小系統(tǒng)的體積、重量，但是會(huì)增加系統(tǒng)成本與復(fù)雜性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有小電感電機(jī)定子電流中諧波成分大的問(wèn)題，現(xiàn)提供多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)包括兩種結(jié)構(gòu)。
[0010]第一種結(jié)構(gòu)，多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，它包括:m相高速交流電機(jī)和m/3個(gè)三相功率變換器，其中，m為電機(jī)的相數(shù)，m= 3k，k為大于I的正整數(shù)；
[0011 ] 所述m相電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子；
[0012]所述定子包括:m/3套三相環(huán)形繞組和環(huán)形鐵心，每套三相環(huán)形繞組中相鄰兩相環(huán)形繞組對(duì)應(yīng)相之間的相位差為δ電角度，且δ滿足δ = ±180° /m;每套三相環(huán)形繞組均為星形聯(lián)結(jié)，每套三相繞組的三個(gè)輸出端分別與一個(gè)三相功率變換器的三個(gè)交流輸入端 對(duì)應(yīng)相連;
[0013]m/3個(gè)三相功率變換器共直流母線，相鄰兩個(gè)三相功率變換器所對(duì)應(yīng)相的輸出電流之間相差δ電角度；
[0014]所述環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁開有Z個(gè)槽，外側(cè)壁開有y個(gè)槽，所述內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁上的槽均沿鐵心周向均勻排布，每套三相環(huán)形繞組的每個(gè)矩形線圈的有效邊嵌固在內(nèi)側(cè)壁的槽中，該有效邊的對(duì)邊嵌固在外側(cè)壁的槽中，其中Z和y均為正整數(shù)。
[0015]第二種結(jié)構(gòu)，多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，它包括:m相高速交流電機(jī)和m相功率變換器，其中，m為電機(jī)的相數(shù)，m為大于或等于5的自然數(shù)；
[0016]所述m相高速交流電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子；
[0017]所述定子包括:m相環(huán)形繞組和環(huán)形鐵心，相鄰兩相環(huán)形繞組之間的相位差為δ電角度，且S滿足δ = ±360° /m;m相環(huán)形繞組的每相輸出端分別與m相功率變換器的一個(gè)交流輸入端 對(duì)應(yīng)相連;m相功率變換器相鄰相之間輸出電流相差δ電角度；
[0018]所述環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁開有Z個(gè)槽，外側(cè)壁開有y個(gè)槽，所述內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁上的槽均沿鐵心周向均勻排布，每套三相環(huán)形繞組的每個(gè)矩形線圈的有效邊嵌固在內(nèi)側(cè)壁的槽中，該有效邊的對(duì)邊嵌固在外側(cè)壁的槽中，其中Z和y均為正整數(shù)。
[0019]本發(fā)明所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，多相高速交流電機(jī)和多相功率變換器構(gòu)成多相高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)在定子鐵心外表面開槽，并在槽中嵌入線圈的非有效邊，從而提高了各相繞組的漏感，使定子諧波電流得到抑制，進(jìn)而減小了由諧波電流引起的各種損耗，提高了電機(jī)的效率，降低了電機(jī)的溫升，延長(zhǎng)了電機(jī)壽命；同時(shí)，本發(fā)明充分利用了六相電機(jī)雙逆變器驅(qū)動(dòng)的特性，消除了 5次、7次諧波在電機(jī)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，消除了諧波磁場(chǎng)弓I起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子鐵心及永磁體的損耗大大減少，降低了電機(jī)的振動(dòng)和噪聲，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)特性。并且，由于環(huán)形繞組各個(gè)線圈端部不交疊，絕緣容易，電機(jī)的容錯(cuò)能力強(qiáng)、可靠性高。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為TK相聞速交流電機(jī)系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖2為環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)為12，外側(cè)壁槽數(shù)為12，繞組為單層繞組的六相高速交流電機(jī)的定子鐵心結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)為24，外側(cè)壁槽數(shù)為12，繞組為雙層繞組的六相高速交流電機(jī)的定子鐵心結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)為24，外側(cè)壁槽數(shù)為24，繞組為雙層繞組的六相高速交流電機(jī)的定子鐵心結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為具有LC輸出濾波器的三相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng),它包括:m相高速交流電機(jī)和m/3個(gè)三相功率變換器，其中，m為電機(jī)的相數(shù)，m = 3k, k為大于I的正整數(shù)；
[0026]所述m相電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子；
[0027]所述定子包括:m/3套三相環(huán)形繞組和環(huán)形鐵心，每套三相環(huán)形繞組中相鄰兩相環(huán)形繞組對(duì)應(yīng)相之間的相位差為S電角度，且δ滿足δ = ±180° /m;每套三相環(huán)形繞組均為星形聯(lián)結(jié)，每套三相繞組的三個(gè)輸出端分別與一個(gè)三相功率變換器的三個(gè)交流輸入端 對(duì)應(yīng)相連；
[0028]m/3個(gè)三相功率變換器共直流母線，相鄰兩個(gè)三相功率變換器所對(duì)應(yīng)相的輸出電流之間相差δ電角度；
[0029]所述環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁開有Z個(gè)槽，外側(cè)壁開有y個(gè)槽，所述內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁上的槽均沿鐵心周向均勻排布，每套三相環(huán)形繞組的每個(gè)矩形線圈的有效邊嵌固在內(nèi)側(cè)壁的槽中，該有效邊的對(duì)邊嵌固在外側(cè)壁的槽中，其中Z和y均為正整數(shù)。
[0030]在實(shí)際應(yīng)用中，按照本實(shí)施方式所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，當(dāng)k = 2，即m=6時(shí)，如圖1所示，六相高速交流電機(jī)系統(tǒng)包括一臺(tái)六相高速交流電機(jī)和2個(gè)三相功率變換器，六相高速交流電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子和轉(zhuǎn)子之間為氣隙。所述定子包括兩套三相環(huán)形繞組和環(huán)形鐵心，兩套三相繞組對(duì)應(yīng)相之間的空間相位差為30電角度，即Al相與A2相之間相位差為電角度30°，B1相與B2相之間相位差為電角度30° ,Cl相與C2相之間相位差為電角度30°，每套三相繞組都是星形聯(lián)結(jié)；每套三相繞組的輸出端都與一個(gè)三相功率變換器的交流輸入端相連，兩套三相功率變換器共直流母線；兩套三相功率變換器對(duì)應(yīng)相輸出電流之間差30電角度。
[0031]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，它包括:m相高速交流電機(jī)和m相功率變換器，其中，m為電機(jī)的相數(shù)，m為大于或等于5的自然數(shù)；
[0032]所述m相高速交流電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子；
[0033]所述定子包括:m相環(huán)形繞組和環(huán)形鐵心，相鄰兩相環(huán)形繞組之間的相位差為δ電角度，且S滿足δ = ±360° /m;m相環(huán)形繞組的每相輸出端分別與m相功率變換器的一個(gè)交流輸入端 對(duì)應(yīng)相連;m相功率變換器相鄰相之間輸出電流相差δ電角度；
[0034]所述環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁開有Z個(gè)槽，外側(cè)壁開有y個(gè)槽，所述內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁上的槽均沿鐵心周向均勻排布，每套三相環(huán)形繞組的每個(gè)矩形線圈的有效邊嵌固在內(nèi)側(cè)壁的槽中，該有效邊的對(duì)邊嵌固在外側(cè)壁的槽中，其中Z和y均為正整數(shù)。
[0035]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，當(dāng)環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)Z = 2mp時(shí),其中P為m相高速交流電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
[0036]Z = y，且內(nèi)側(cè)壁槽和外側(cè)壁槽一一對(duì)應(yīng)；
[0037]環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁槽中嵌固有m相環(huán)形繞組，m相環(huán)形繞組為單層結(jié)構(gòu)，每個(gè)內(nèi)側(cè)壁槽中只嵌固有一個(gè)矩形線圈的有效邊，且該矩形線圈有效邊的對(duì)邊嵌固在該內(nèi)側(cè)壁槽所對(duì)應(yīng)的外側(cè)壁槽內(nèi)。
[0038]在實(shí)際應(yīng)用中，按照本實(shí)施方式所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，當(dāng)m = 6時(shí)，如圖2所示，六相高速交流電機(jī)中環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)Z為12，槽中嵌固有兩套三相對(duì)稱繞組，繞組為單層繞組，每個(gè)槽中只有一個(gè)線圈邊；鐵心外側(cè)壁槽數(shù)與內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)相等，外側(cè)壁槽與對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)壁槽在一個(gè)直徑上，每個(gè)外側(cè)壁槽中嵌固的一個(gè)線圈邊與對(duì)應(yīng)內(nèi)側(cè)壁槽中的線圈邊屬于一個(gè)線圈。
[0039]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，當(dāng)環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)Z = 2kmp時(shí),其中P為m相高速交流電機(jī)的極對(duì)數(shù)，k為大于I的正整數(shù)；
[0040]則環(huán)形鐵心的外側(cè)壁槽數(shù)y = 2mp ；
[0041]環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁槽中嵌固有m相環(huán)形繞組，m相環(huán)形繞組為雙層繞組，每個(gè)內(nèi)側(cè)壁槽中嵌固有兩個(gè)矩形線圈的有效邊；
[0042]每極下屬于同一相的(k+Ι)個(gè)內(nèi)側(cè)壁槽中的所有矩形線圈的有效邊的對(duì)邊嵌固在一個(gè)或k個(gè)外側(cè)壁槽中。
[0043]在實(shí)際應(yīng)用中，按照本實(shí)施方式所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖3所示，六相高速交流電機(jī)中環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)Z為24，環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁槽中嵌固有兩套三相對(duì)稱繞組，繞組為雙層繞組，每個(gè)內(nèi)側(cè)壁槽中有兩個(gè)矩形線圈的有效邊；環(huán)形鐵心外側(cè)壁槽數(shù)為12，每個(gè)外側(cè)壁槽中嵌固有四個(gè)線圈邊，這四個(gè)線圈邊對(duì)應(yīng)內(nèi)側(cè)兩個(gè)槽中的線圈邊分別
屬于同一相。
[0044]結(jié)合【具體實(shí)施方式】三和四，如圖4所示，六相高速交流電機(jī)中環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)Z為24，槽中嵌固有兩套三相對(duì)稱繞組，繞組為雙層繞組，每個(gè)槽中有兩個(gè)線圈邊；鐵心外側(cè)壁槽數(shù)與內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)相等，每個(gè)外側(cè)壁槽中嵌固的一個(gè)線圈邊與對(duì)應(yīng)內(nèi)側(cè)壁槽中的線圈邊屬于一個(gè)線圈。
[0045]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】四所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁一個(gè)槽中的兩個(gè)矩形線圈的有效邊屬于同一相時(shí)，這兩個(gè)矩形線圈能夠串聯(lián)成為一個(gè)線圈。
[0046]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，m相高速交流電機(jī)的環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁為無(wú)槽結(jié)構(gòu)。
[0047]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，外側(cè)壁槽為開口槽、半開口槽或半閉口槽。
[0048]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，m相高速交流電機(jī)的環(huán)形鐵心的外側(cè)壁還開有X個(gè)冷卻管道槽，所述X個(gè)冷卻管道槽均沿鐵心周向均勻排布，且所述X個(gè)冷卻管道槽均與環(huán)形鐵心的中軸平行。
[0049]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，當(dāng)m相高速交流電機(jī)為液體冷卻結(jié)構(gòu)時(shí)，在環(huán)形鐵心外側(cè)壁槽中還設(shè)有液體冷卻管道；當(dāng)m相高速交流電機(jī)為強(qiáng)制風(fēng)冷結(jié)構(gòu)時(shí)，環(huán)形鐵心外側(cè)壁槽能夠作為冷卻風(fēng)通道；當(dāng)m相高速交流電機(jī)采用熱管冷卻時(shí)，熱管位于環(huán)形鐵心外側(cè)壁槽中。
[0050]【具體實(shí)施方式】十:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，m相高速交流電機(jī)為感應(yīng)電機(jī)或同步電機(jī)。
[0051]通過(guò)對(duì)一般的多相電機(jī)的諧波分析可知，隨著電機(jī)相數(shù)的增加，電機(jī)定子繞組由基波電流產(chǎn)生的磁勢(shì)諧波含量減少，并且最小諧波的次數(shù)增加。眾所周知，磁勢(shì)諧波的幅值是和諧波的次數(shù)成反比的，諧波次數(shù)的增加也意味著諧波含量的減少。
[0052]多相電機(jī)與普通三相電機(jī)相比，主要有兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):一是可以有效消除基波電流所產(chǎn)生的5、7次等高次諧波磁動(dòng)勢(shì)，以及5、7次諧波電流所產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而顯著降低高速電機(jī)的諧波損耗，提高系統(tǒng)工作效率，同時(shí)可以減小電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，它包括:m相高速交流電機(jī)和m/3個(gè)三相功率變換器，其中，m為電機(jī)的相數(shù)，m = 3k，k為大于I的正整數(shù)； 所述m相電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子； 所述定子包括:m/3套三相環(huán)形繞組和環(huán)形鐵心，每套三相環(huán)形繞組中相鄰兩相環(huán)形繞組對(duì)應(yīng)相之間的相位差為δ電角度，且δ滿足δ = ±180° /m ;每套三相環(huán)形繞組均為星形聯(lián)結(jié)，每套三相繞組的三個(gè)輸出端分別與一個(gè)三相功率變換器的三個(gè)交流輸入端對(duì)應(yīng)相連； m/3個(gè)三相功率變換器共直流母線，相鄰兩個(gè)三相功率變換器所對(duì)應(yīng)相的輸出電流之間相差S電角度； 所述環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁開有Z個(gè)槽，外側(cè)壁開有y個(gè)槽，所述內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁上的槽均沿鐵心周向均勻排布，每套三相環(huán)形繞組的每個(gè)矩形線圈的有效邊嵌固在內(nèi)側(cè)壁的槽中，該有效邊的對(duì)邊嵌固在外側(cè)壁的槽中，其中Z和y均為正整數(shù)。
2.多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，它包括:m相高速交流電機(jī)和m相功率變換器，其中，m為電機(jī)的相數(shù)，m為大于或等于5的自然數(shù)； 所述m相高速交流電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子； 所述定子包括:m相環(huán)形繞組和環(huán)形鐵心，相鄰兩相環(huán)形繞組之間的相位差為δ電角度，且δ滿足δ = ±360° /m;m相環(huán)形繞組的每相輸出端分別與m相功率變換器的一個(gè)交流輸入端對(duì)應(yīng)相連；m相功率變換器相鄰相之間輸出電流相差δ電角度； 所述環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁開有Z個(gè)槽，外側(cè)壁開有y個(gè)槽，所述內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁上的槽均沿鐵心周向均勻排布，每套三相環(huán)形繞組的每個(gè)矩形線圈的有效邊嵌固在內(nèi)側(cè)壁的槽中，該有效邊的對(duì)邊嵌固在外側(cè)壁的槽中，其中Z和y均為正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)Z = 2mp時(shí),其中P為m相高速交流電機(jī)的極對(duì)數(shù)； Z = y，且內(nèi)側(cè)壁槽和外側(cè)壁槽--對(duì)應(yīng)； 環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁槽中嵌固有m相環(huán)形繞組，m相環(huán)形繞組為單層結(jié)構(gòu)，每個(gè)內(nèi)側(cè)壁槽中只嵌固有一個(gè)矩形線圈的有效邊，且該矩形線圈有效邊的對(duì)邊嵌固在該內(nèi)側(cè)壁槽所對(duì)應(yīng)的外側(cè)壁槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁槽數(shù)Z = 2kmp時(shí)，其中P為m相高速交流電機(jī)的極對(duì)數(shù)，k為大于I的正整數(shù)； 則環(huán)形鐵心的外側(cè)壁槽數(shù)y = 2mp ； 環(huán)形鐵心的內(nèi)側(cè)壁槽中嵌固有m相環(huán)形繞組，m相環(huán)形繞組為雙層繞組，每個(gè)內(nèi)側(cè)壁槽中嵌固有兩個(gè)矩形線圈的有效邊；每極下屬于同一相的(k+Ι)個(gè)內(nèi)側(cè)壁槽中的所有矩形線圈的有效邊的對(duì)邊嵌固在一個(gè)或k個(gè)外側(cè)壁槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁一個(gè)槽中的兩個(gè)矩形線圈的有效邊屬于同一相時(shí)，這兩個(gè)矩形線圈能夠串聯(lián)成為一個(gè)線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，m相高速交流電機(jī)的環(huán)形鐵心內(nèi)側(cè)壁為無(wú)槽結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，外側(cè)壁槽為開口槽、半開口槽或半閉口槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，m相高速交流電機(jī)的環(huán)形鐵心的外側(cè)壁還開有X個(gè)冷卻管道槽，所述X個(gè)冷卻管道槽均沿鐵心周向均勻排布，且所述X個(gè)冷卻管道槽均與環(huán)形鐵心的中軸平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)m相高速交流電機(jī)為液體冷卻結(jié)構(gòu)時(shí)，在環(huán)形鐵心外側(cè)壁槽中還設(shè)有液體冷卻管道； 當(dāng)m相高速交流電機(jī)為強(qiáng)制風(fēng)冷結(jié)構(gòu)時(shí)，環(huán)形鐵心外側(cè)壁槽能夠作為冷卻風(fēng)通道； 當(dāng)m相高速交流電機(jī)采用熱管冷卻時(shí)，熱管位于環(huán)形鐵心外側(cè)壁槽中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相高速交流電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，m相高速交流電機(jī)為感應(yīng)電機(jī)或同步電機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02K3/28GK103944318SQ201410169435
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】寇寶泉, 曹海川, 陳宇聲, 尹相睿, 謝逸軒 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)