[发明专利]一种磁阻型混合磁路无刷双馈电机

说明书

本发明公开了一种磁阻型混合磁路无刷双馈电机，其中磁阻转子同轴设置在定子铁心内部，转轴穿过定子铁心与磁阻转子；定子铁心两侧分别设置左端盖铁心和右端盖铁心，左端盖铁心、右端盖铁心与转轴之间分别通过轴承连接。本发明的磁阻型混合磁路无刷双馈电机采用一套功率绕组和两套控制绕组，其中功率绕组位于定子上，控制绕组分别位于电机的左、右两个端盖内，这样可减小功率绕组和控制绕组的直接耦合，避免了绕组在放置位置上的冲突，同时便于嵌线和绝缘结构的设计，同采用一套控制绕组的无刷双馈电机相比，电机的一套控制绕组的容量仅为所需容量的一半，且当其中一套控制绕组发生故障的情况下仍可以短时间运行，提高了电机的可靠性和容错能力。

技术领域

本发明属于电机领域，具体涉及一种磁阻型混合磁路无刷双馈电机。

背景技术

能源危机和环境污染是当今世界的两大难题。风能作为一种洁净可再生能源，在目前新能源发电市场中占据重要的位置。随着风力发电的快速发展，对风力发电系统的体积、重量、效率等技术指标提出了更高的要求。目前，广泛应用于风力发电的发电机组主要分为三种：鼠笼型异步发电机组、双馈风力发电机组以及永磁直驱风力发电机组。其中，鼠笼型异步发电机和永磁直驱发电机无法实现变速恒频恒压发电，同时需要全功率的功率变换器，成本较高。双馈风力发电机虽可以实现变速恒频恒压发电，且电机转子侧的功率变换器只需提供转差功率，仅为发电机额定功率的20％-30％，极大的降低了成本，然而电刷的存在，限制了单台发电机的容量，同时也降低了电机可靠性。源于两台感应电机的串级连接，发展出一种磁场调制式无刷双馈电机。该电机定子上绕制有两套绕组，两套绕组利用磁阻式转子间接耦合，由于两套绕组共用一个定子铁心，增大了绝缘设计的难度，且易造成电机定子铁心饱和，不利于推广。为了克服上述问题，各专家在电机结构的设计工作上做了大量的研究改进，并取得了一系列成果。

发明专利(CN106026578A)提出一种基于磁场调制效应的磁阻式无刷双馈电机，该电机包括内、外两个定子和一个磁阻型转子，三者由内向外同心排列，且内、外定子上绕组的等效极对数之和等于中间转子上的调磁块数，两套绕组利用转子上的调磁块间接耦合，避免了两套绕组共用一个定子铁心，导致定子铁心饱和的问题。然而，该电机中间转子由导磁铁块和非导磁材料粘合而成，相比于传统的磁阻转子，降低了电机的机械强度，同时也增加了电机制造的难度。

发明专利(CN106451970A)提出一种采用磁阻转子的双定子四电气端口无刷双馈电机，该电机包括内、外两个定子和一个杯形磁阻转子。内、外定子上均放置两套绕组，分别为功率绕组和控制绕组，且外功率绕组和内功率绕组布置方式相同，外控制绕组和内控制绕组布置方式相同。其中，外功率绕组和内控制绕组为一工作组，外控制绕组和内功率绕组为一工作组，两工作组的容量之和为电机的总容量，且两个工作组的容量可以任意分配，当其中一个工作组出现故障时，另一个工作组可正常工作，提高了电机的可靠性和容错能力。然而，该电机转子为导磁块和非导磁块组成，降低了电机的机械强度，同时对电机的生产工艺具有一定的要求。此外，该电机内、外定子上均放置两套绕组，两套绕组共用一个定子铁心，易造成定子铁心饱和，且放置空间上存在冲突。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种磁阻型混合磁路无刷双馈电机，不仅能够避免绕组放置空间上的冲突，提高了空间利用率，同时利用磁阻转子实现电机轴向磁通和径向磁通的耦合。

实现本发明目的的具体技术方案为：

一种磁阻型混合磁路无刷双馈电机，包括定子铁心、左端盖铁心、右端盖铁心、磁阻转子、转轴和轴承；

所述磁阻转子同轴设置在定子铁心内部，转轴穿过定子铁心与磁阻转子；定子铁心两侧分别设置左端盖铁心和右端盖铁心，左端盖铁心、右端盖铁心与转轴之间分别通过轴承连接。

进一步的，所述定子铁心和磁阻转子之间设置气隙，左端盖铁心与磁阻转子之间、右端盖铁心与磁阻转子之间均设置气隙。

进一步的，所述定子铁心包括定子轭、定子齿、定子槽；