[发明专利]一种分块转子的无轴承双凸极电机及其控制方法

权利要求书

1.一种分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，所述电机中包括：定子铁心(1)、转子铁心(2)、非导磁体(3)、电枢绕组(4)、励磁绕组(5)和悬浮绕组；

所述无轴承双凸极电机的转子由转子铁心(2)和非导磁体(3)构成，所有的转子铁心(2)均嵌于非导磁体(3)上；

各个转子铁心(2)是相互分离的，一个转子铁心(2)与另一个转子铁心(2)之间没有磁路耦合；

所述转子为凸极结构，每个转子铁心(2)作为一个转子极，所述转子极的数量与转子铁心(2)的数量相同；

定子铁心(1)为凸极结构，定子铁心(1)的定子极交替绕有电枢线圈和励磁线圈，其中，绕有励磁线圈的定子极上同时绕有悬浮线圈，所有的励磁线圈的绕制方式相同，所有的悬浮线圈的绕制方式相同；

电枢绕组(4)由各个电枢线圈依次串联构成，电枢绕组(4)与外部的整流电路连接。

2.根据权利要求1所述的分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，

在每套励磁线圈中共有两个连接端，分别为第x励磁线圈的第一连接端和所述第x励磁线圈的第二连接端，其中，m≥x≥1，x为正整数，m表示励磁线圈的总数；

依照连接规则，沿着顺时针或逆时针方向将所有励磁线圈依次串联，构成励磁绕组(5)；

励磁绕组(5)共有两个出线端，第一励磁线圈的第一连接端为励磁绕组(5)的第一出线端，第m励磁线圈的第一连接端作为励磁绕组(5)的第二出线端；

励磁绕组(5)的两个出线端与外部励磁控制电路连接。

3.根据权利要求2所述的分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，各个励磁线圈之间的连接规则包括：

所述第一励磁线圈的第二连接端与第二励磁线圈的第二连接端连接，所述第二励磁线圈为所述第一励磁线圈的顺时针或逆时针方向的下一套励磁线圈；

所述第二励磁线圈的第一连接端与第三励磁线圈的第一连接端连接，所述第三励磁线圈为所述第二励磁线圈的顺时针或逆时针方向的下一套励磁线圈。

4.根据权利要求1所述的分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，

在每一套悬浮线圈中，共有两个连接端，分别为悬浮线圈的第一连接端和悬浮线圈的第二连接端；

空间径向相对的两套悬浮线圈为一组，通过3组空间径向相对的悬浮线圈，分别构成第一悬浮绕组(6)、第二悬浮绕组(7)和第三悬浮绕组(8)，其中第一悬浮绕组(6)由两套悬浮线圈按照预定的构成规则串联构成；

第一悬浮绕组(6)共有两个出线端，第一悬浮绕组(6)的出线端和外部第一悬浮控制电路连接，第二悬浮绕组(7)的出线端和外部第二悬浮控制电路连接，第三悬浮绕组(8)的出线端和外部第三悬浮控制电路连接。

5.根据权利要求4所述的分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，所述构成规则包括：

在同一悬浮绕组内，其中一套悬浮线圈的第一连接端作为悬浮绕组的第一出线端；

所述其中一套悬浮线圈的第二连接端，与同一悬浮绕组内的另一套悬浮线圈的第一连接端相连；

所述另一套悬浮线圈的第二连接端，作为第一悬浮绕组的第二出线端。

6.根据权利要求1所述的分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，所述无轴承双凸极电机为12n/8n的三相结构，其中，定子极数目为12n，转子极数目为8n，n为正整数。

7.根据权利要求1所述的分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，所述外部励磁控制电路为单管斩波电路或者为不对称半桥电路。

8.根据权利要求1所述的分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，所述外部第一悬浮控制电路、第二悬浮控制电路和第三悬浮控制电路都为全桥逆变电路。

9.根据权利要求1所述的分块转子的无轴承双凸极电机，其特征在于，所述外部整流电路为全桥不控整流电路、或者零式不控整流电路。