[发明专利]一种内外双定子电励磁双凸极起动发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内外双定子电励磁双凸极起动发电机，属于汽车起动发电机技术领域。

背景技术

电励磁双凸极电机是一种由位置传感器、电力电子功率变换器、励磁功率电路、控制器和凸极定转子结构的电机本体组成的新式电机。传统的电励磁双凸极电机的单元电机采用内转子的6N/4N极结构，定子极数为6N，转子极数为4N，N为自然数，表示单元电机数。由于转子极数较少，转速高，电机通常采用较大的长细比来提高电机功率，这种电机非常适合作为航空起动发电机。对于直升机、汽车等使用小型内燃机的应用场合，由于受到安装空间和最高转速的限制，往往需要将起动发电机设计为扁平状结构，即通过增加单元电机的个数来提高电机功率并降低电机最高效率时的转速，这样电机转子内部会有很大的空间将得不到有效利用。

目前已有的技术中，授权的中国发明专利：内外双定子双凸极无刷直流电机，授权号：200710020866.9，发明了一种外定子向内侧的凸极齿与内定子向外侧的凸极齿一一对应，且转子向外侧的凸极齿与转子向内侧的凸极齿两两错开60°/4N机械角的双凸极无刷直流电机，由双凸极电机结构知识知，该发明公布的电机内外定子的每相绕组导通宽度皆为120°电角度，定外定子的极弧系数皆为0.5，加上该电机采用的内外定子极数相等，因此电机内定子的绕组空间极小，限制了内定子励磁绕组和电枢绕组的匝数和线径，使得内定子部分发电和电动功率都很小。公告的发明专利：三相(6/4N/4N/6)k结构双定子双凸极电机，申请号：CN201110073792.1，公开了一种三相(6/4N/4N/6)k结构双定子双凸极电机，其中k为正整数，N为除3和3的倍数以外的正整数。公告的发明专利：航空器的双侧起动器/发电机，申请号：CN200710198905.4，公开了一种定子双侧有可转动支承外转子和内转子的航空器的双侧起动器/发电机，该机采用多个永磁体设置在外转子件的内表面上和内转子件的外表面上。公告的实用新型专利：一种双定子电机内定子的固定结构，申请号：CN201120011262.X，可以固定大型双定子电机的内定子的结构，该结构的内定子内壳和内定子铁芯装配有用于防止内定子铁芯转动的键，内定子铁芯点焊于内定子内壳的外表面上。

相对于已有技术来说，本发明公开的电机单元电机采用12/8/6极结构，内定子极数为外定子极数的一半，且内定子极弧系数小，在保证内、外定子各相绕组同步的同时提高了电机内部空间利用率。而上述相关文献提到的双定子双凸极电机，内定子极宽和转子内侧极极宽相等，内定子极所占空间大，用于缠绕励磁绕组的空间小，励磁效率低。同时，本发明公开的双定子双凸极电机虽然具有内定子三相绕组、外定子三相绕组共计六相绕组，但由于极弧系数和相位角设计合理，可以应用传统三相全桥变换器。总之，目前国内外尚未检索到单元电机采用12/8/6极结构电励磁双定子双凸极起动发电机。

发明内容

本发明针对现有发动机的使用环境和起动转速特性，提出了一种能充分利用扁平式电机的内部空间的双定子电励磁双凸极起动发电机，既可以起动发动机，又可以在起动后发电为发动机、汽车等提供电源。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：