[发明专利]定子槽口复用型感应励磁电机及方法

说明书

本发明公开了一种定子槽口复用型感应励磁电机及方法，属于无刷励磁电机技术领域。所述电机包括转轴、转子铁心、定子铁心、电枢绕组、转子直流励磁绕组、转子电枢绕组、导磁槽楔、转轴、定子槽、转子电枢槽和励磁装置，所述转子铁心环设于所述转轴上，所述定子铁心环设于所述转子铁心上；所述定子槽设于所述定子铁心上，所述电枢绕组设于所述定子槽上，所述导磁槽楔与所述定子槽相连接；所述转子电枢绕组与转子直流励磁绕组相互作用；所述励磁装置，与所述转子电枢绕组、转子直流励磁绕组相互作用，通过在气隙中建立静止或与转子转速不等的定子励磁磁场。本发明无电刷滑环，无需额外增加励磁机，可实现电机的无刷励磁和输出电压的宽范围调节。

技术领域

本发明属于无刷励磁电机技术领域，更具体地说，涉及一种定子槽口复用型感应励磁电机及方法。

背景技术

对于转子磁极式电机来说，如何实现转子直流励磁绕组的供电是该种电机的设计难点。无刷化励磁对航空航天，炼油矿业等特殊场合至关重要，如果仍然采用电刷滑环为转子直流励磁绕组供电，无法保证其安全性。为此需要对该种电机的无刷化进行研究。现有的谐波感应励磁电机可以实现无刷化励磁。但是由于气隙中谐波含量少，导致励磁效率不高。因此需要设计定子励磁方案，增大气隙中的谐波含量。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种定子槽口复用型感应励磁电机及方法，所述电机包括转轴、转子铁心、定子铁心、电枢绕组、转子直流励磁绕组、转子电枢绕组、导磁槽楔、转轴、定子槽、转子电枢槽和励磁装置，

所述转子铁心环设于所述转轴上，所述定子铁心环设于所述转子铁心上；所述定子槽与所述定子铁心之间设有气隙，所述电枢绕组设于所述定子槽上，所述导磁槽楔与所述定子槽相连接；所述转子电枢绕组与转子直流励磁绕组相互作用；

所述励磁装置，与所述转子电枢绕组、转子直流励磁绕组相互作用，通过在气隙中建立静止或与转子转速不等的定子励磁磁场。

作为优选的，所述励磁装置为永磁体。

进一步的，所述永磁体安装于所述定子槽的槽开口处，所述永磁体设置为交替极结构或NS交错结构，所述永磁体和所述定子槽的槽开口之间安装导磁槽楔，所述永磁体安装在导磁槽楔和所述气隙之间。

作为优选的，所述励磁装置为定子励磁绕组。

进一步的，还包括导磁槽楔和旋转整流器，所述导磁槽楔为T型，所述定子励磁绕组缠绕于所述导磁槽楔上；通过往定子励磁绕组中通入电流形成定子励磁磁场；所述转子铁心边缘开设转子电枢槽，所述转子电枢槽内安装转子电枢绕组，所述转子电枢绕组与所述旋转整流器输入端连接，所述旋转整流器输出端接所述转子直流励磁绕组。

根据本发明的另一方面，提供了一种定子槽口复用型感应励磁方法，其特征在于，采用定子励磁方式在气隙中建立静止或与转子转速不等的定子励磁磁场；

采用永磁励磁时，永磁安装于定子槽的槽开口处，永磁可设置为交替极结构或设置为NS交错结构，永磁体和定子槽的槽开口处之间安装导磁槽楔；

采用定子电励磁时，将导磁槽楔设计为T型，定子励磁绕组缠绕于导磁槽楔；通过往定子励磁绕组中通入电流形成定子励磁磁场；当每个导磁槽楔上的定子励磁绕组元件的绕制方向相同时，定子励磁绕组上的电流产生的磁场形成交替极磁极；当相邻导磁槽楔上的定子励磁绕组元件的绕制方向相反时，定子磁极为NS交错结构；

在转子铁心边缘开设转子电枢槽，转子电枢槽内安装转子电枢绕组，转子电枢绕组与旋转整流器输入端连接，旋转整流器输出端接转子直流励磁绕组。

进一步的，定子励磁磁场的极对数与转子电枢绕组形成的极对数相同；电枢绕组极对数与转子直流励磁绕组的极对数相同；定子励磁绕组形成磁场和电枢绕组的极对数成2倍关系。