專利名稱：一種橫向磁通相段式無刷雙饋感應電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種交流無刷雙饋電機，特別涉及一種橫向磁通相段結(jié)構(gòu)的無刷雙饋感應電機。
背景技術：
隨著風力發(fā)電、水力發(fā)電、風機和泵、礦山機械、艦船電力等領域大功率電氣傳動技術的發(fā)展，人們對低速、大功率、高轉(zhuǎn)矩密度、直接驅(qū)動、無刷雙饋調(diào)速或調(diào)頻電機的要求日益迫切。這類電機大都屬于感應電機，其中風力發(fā)電機是發(fā)展的熱點，是這類設備的代表性產(chǎn)品。以風力發(fā)電機為例，在雙饋感應發(fā)電機DFIG (double-fed induction generator)系統(tǒng)中，慢速旋轉(zhuǎn)的風力機通過齒輪變速箱軸系與快速旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接，齒輪變速箱傳速比高達100以上。變速恒頻風力發(fā)電機的定子繞組的電壓頻率，在雙饋變頻器電機側(cè)接口經(jīng)過電刷與滑環(huán)對發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組直接加載勵磁電流時，由下述公式表示(下標P表示功率電機，下標c表示控制電機或控制側(cè)變頻器，下同。):
權(quán)利要求
1.一種橫向磁通相段式無刷雙饋感應電機，由功率和控制相定子環(huán)體與相轉(zhuǎn)子環(huán)體、軸和軸承、散熱風葉輪、外殼組成，其特征在于， 功率或控制相定子或相轉(zhuǎn)子環(huán)體是在用無磁鋼或類似性能材料制造的兩部分環(huán)體盒內(nèi)，安裝一系列呈圓周陣列分布的相定子或相轉(zhuǎn)子磁極，磁極U型槽口朝向氣隙圓弧面，U型槽中貫穿一個相定子或相轉(zhuǎn)子繞組；相定子環(huán)體的磁極端面露出環(huán)體盒內(nèi)圈，相轉(zhuǎn)子環(huán)體的磁極端面露出環(huán)體盒外圈；功率和控制相定子環(huán)體與相轉(zhuǎn)子環(huán)體隔氣隙同軸心環(huán)套，沿軸以相分段裝配；功率與控制同相轉(zhuǎn)子環(huán)體的相繞組串聯(lián)成閉合回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率或控制的相定子或相轉(zhuǎn)子環(huán)體的兩部分環(huán)體盒，其特征在于， 兩部分對稱或不對稱的環(huán)體盒，用無磁鋼或其它類似性能材料制造；環(huán)體盒內(nèi)設安裝一圓周陣列相定子或相轉(zhuǎn)子磁極和相定子或相轉(zhuǎn)子繞組的凹凸型構(gòu)造，以及兩部分環(huán)體盒拼合連接孔和相繞組出線孔；兩部分環(huán)體盒的拼合面設有絕緣隔離層，環(huán)體盒環(huán)形外表面為散熱器形狀，兩部分環(huán)體盒采用絕緣螺釘或螺栓拼合固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝在功率或控制相定子或相轉(zhuǎn)子環(huán)體內(nèi)的一系列磁極，其特征在于， 環(huán)體盒內(nèi)，功率或控制相定子或相轉(zhuǎn)子磁極由U型硅鋼片槽口邊，沿氣隙定子側(cè)或轉(zhuǎn)子側(cè)圓弧面平行粘貼疊裝，U型硅鋼片平面垂直于電機旋轉(zhuǎn)方向；組成一個磁極的U型硅鋼片外形一致，U型槽深度依貫穿其中的相繞組圓環(huán)形狀，由磁極中部向兩端，分2 3個階段加深;U型硅鋼片兩側(cè)邊設有2個定位缺口，疊裝后在磁極兩側(cè)形成2道弧形凹槽，與兩部分環(huán)體盒內(nèi)壁對應的兩道凸起吻合；一系列磁極U型槽口朝向氣隙面，沿氣隙定子側(cè)或轉(zhuǎn)子側(cè)呈圓周陣列分布，磁極端面的弧長等于或稍大于相鄰兩個磁極的間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝在功率或控制相定子或相轉(zhuǎn)子環(huán)體內(nèi)的相定子或相轉(zhuǎn)子繞組，其特征在于， 環(huán)體盒內(nèi)，一圓環(huán)形相定子或相轉(zhuǎn)子繞組貫穿一系列呈圓周陣列分布磁極的U型槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述功率與控制同相的轉(zhuǎn)子環(huán)體的相繞組串聯(lián)成閉合回路，其特征在于， 功率與控制同相的轉(zhuǎn)子環(huán)體的相繞組按對于軸心線相同的繞行方向，串聯(lián)成閉合回路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述以相分段裝配方式，設置散熱風葉輪的特征在于， 在相轉(zhuǎn)子環(huán)體間隔處的轉(zhuǎn)軸上設置散熱風葉輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橫向磁通相段式無刷雙饋感應電機，旨在提高感應電機功率和轉(zhuǎn)矩密度，可直接驅(qū)動，實現(xiàn)無刷雙饋調(diào)速或調(diào)頻控制。該電機包括功率和控制相定子環(huán)體與相轉(zhuǎn)子環(huán)體。功率或控制相定子或相轉(zhuǎn)子環(huán)體是在用無磁鋼或類似性能材料制造的兩部分環(huán)體盒內(nèi)，安裝一系列呈圓周陣列分布的相定子或相轉(zhuǎn)子磁極，磁極U型槽口朝向氣隙圓弧面，U型槽中貫穿一個相定子或相轉(zhuǎn)子繞組；相定子環(huán)體的磁極端面露出環(huán)體盒內(nèi)圈，相轉(zhuǎn)子環(huán)體的磁極端面露出環(huán)體盒外圈；功率和控制相定子環(huán)體與相轉(zhuǎn)子環(huán)體隔氣隙同軸心環(huán)套，沿軸以相分段裝配；功率與控制同相轉(zhuǎn)子環(huán)體的相繞組串聯(lián)成閉合回路。本發(fā)明具有通用性，特別適用于風力發(fā)電機等大中型電機領域。
文檔編號H02K15/02GK103178669SQ20131013165
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者王新 申請人:王新