[发明专利]具有三次电流谐波注入的双定子PM机器

说明书

本公开涉及一种双定子PM机器(1)，该双定子PM机器(1)包括：外部定子(2a)，根据外部三相供电电流(Io)来生成外部电磁场；内部定子(2b)，根据内部三相供电电流(Ii)来生成内部电磁场；PM转子(3)，通过外部定子与内部定子之间的内部电磁场和外部电磁场而被旋转；以及控制装置(4)，控制外部供电电流和内部供电电流。外部定子与内部定子的中性点(No，Ni)之间存在电连接(7)。控制装置被配置为用于控制外部供电电流和内部供电电流，使得外部供电电流与内部供电电流之间存在30°的相对角度移位，并且使得三次电流谐波分量在外部定子与内部定子之间循环。

技术领域

本公开涉及一种双定子永磁(PM)电动机及其控制方法。

背景技术

双定子机器是众所周知的。比如，WO 2007/117412公开了一种轴向间隙电动机器，其包括第一定子和第二定子，该第一定子和第二定子与中间转子同轴设置。定子选择性地与它们的相应齿和槽的位置之间的轴向偏移对准。

发明内容

本发明的目的是提供一种双定子机器，例如，电动机或发电机，可以对该双定子机器进行控制，以增加转矩。

根据本发明的一方面，提供了一种双定子PM机器。该机器包括：外部定子，包括外部芯上的外部三相绕组，该外部定子用于根据供应给外部定子的外部三相供电电流来生成外部电磁场。电动机还包括内部定子，内部定子同心地位于外部定子内部，该内部定子包括内部芯上的内部三相绕组，内部定子用于根据供应给内部定子的内部三相供电电流来生成内部电磁场。电动机还包括PM转子，PM转子被配置为通过在间隙中的外部电磁场和内部电磁场而被旋转，该间隙被形成在外部定子与内部定子之间。电动机还包括控制装置，该控制装置用于分别控制外部供电电流和内部供电电流。外部定子与内部定子之间存在与30°的电角度相对应的相对机械移位。外部定子的中性点与内部定子的中性点之间存在电连接。控制装置被配置为用于控制外部供电电流和内部供电电流，使得外部供电电流与内部供电电流之间存在与相对机械移位相对应的30°的相对角度移位。该控制装置还被配置为用于控制供电电流，使得三次电流谐波分量在外部定子与内部定子之间循环。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制这种双定子PM机器的方法。该方法包括：控制装置控制外部供电电流和内部供电电流，使得三次电流谐波分量在外部定子与内部定子之间循环。

借助于中性点之间的电连接，三次谐波分量可以在定子中循环，从而允许无需增加供电电流的最大幅度即可增加机器的转矩。

应当指出，各方面中的任一方面的任一特征可以在适当的情况下应用于其他方面中的任一方面。同样，各方面中的任一方面的优点中的任一优点可以适用于其他方面中的任一方面。从下面的具体实施方式、从所附的从属权利要求以及从附图，所附实施例的其他目的、特征和优点将变得显而易见。

通常，除非本文另外明确定义，否则要根据其在技术领域中的普通含义来解释权利要求中使用的所有术语。除非另外明确指出，否则对“一/一个/元件、装置、部件、器件、步骤等”的所有引用要公开解释为是指元件、装置、部件、器件、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则不必以所公开的确切顺序执行本文中所公开的任何方法的步骤。对于本公开的不同特征/部件使用“第一”、“第二”等仅旨在将特征/部件与其他类似特征/部件区分开，并且不赋予特征/部件任何次序或层次。

附图说明

参考附图，通过示例对实施例进行描述，其中

图1a是根据本发明的一些实施例的由包括主控制器和从控制器的电流控制器控制的双定子电动机的示意性组合电路和功能框图。

图1b是根据本发明的一些实施例的由包括中央控制器的电流控制器控制的双定子电动机的示意性组合电路和功能框图。

图2a是根据本发明的一些实施例的外部定子与内部定子之间的转子的示意性局部剖视图，其中磁通路径彼此串联。