一種交流無刷雙饋電機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電機，具體來說設及一種交流無刷雙饋電機。
【背景技術】
[0002] 無刷雙饋電機采用電網電源和變頻電源分別供電，具有運行可靠，要求的變頻電 源容量較小，且可采用不同電壓等級等特點，既能W電動機變頻調速方式運行，又適合作為 發電機，用于風力或是水力變速恒頻發電等。
[0003] 無刷雙饋電機具有良好性能的關鍵在于轉子。其中，轉子類型可分為反應式和感 應式，具體轉子結構主要有兩種，一種是屬于反應式的磁阻轉子，轉子鐵忍制成類似凸極的 結構，其上沒有任何導體;另一種是屬于感應式的"同屯、籠"轉子，轉子齒槽內按"同屯、嵌套" 方式放置有多個各自電氣獨立回路環籠型繞組。運兩種轉子結構中，磁阻轉子因為轉子上 沒有導體，故轉子損耗小，效率較高，但不足之處是噪聲和振動比較大，"同屯、籠"轉子作為 電動機起動特性較好，但其中繞組導體需用絕緣材料與鐵忍隔離，制作工藝復雜，還存在功 率密度較低等諸多問題，因而還未能進入商業化工業實際應用。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種交流無刷雙饋電機，其結 構緊湊，轉子損耗小，效率高，運行可靠。
[0005] 本發明的目的通過W下技術方案實現：
[0006] -種交流無刷雙饋電機，包括定子和轉子，定子具有分別為Pi和P2的極對數，轉子 具有大齒和小齒，大齒和小齒均W轉子為中屯、呈發散狀分布，小齒位于相鄰兩大齒之間，大 齒和小齒的數量均為P1+P2個，該轉子等效極對數Pr = Pl+P2,轉子等效極距為Tr,大齒齒寬區 間和小齒齒寬區間之和為Tr,大齒和小齒之間間隔形成對稱且非均勻分布的2(P1+P2)個轉 子齒槽Zr，每個大齒上分別圍繞有一自閉合的線圈。
[0007] 優選地，轉子齒槽Zr為偶數個。
[000引優選地，線圈跨距yr<T"
[0009] 優選地，大齒上開有開口空槽。
[0010] 優選地，開口空槽內具有空腔，且開口空槽沿轉子的軸向延伸。
[0011] 優選地，開口空槽為多個，在轉子的外表分布。
[0012] 優選地，開口空槽的兩側分別開有沿轉子軸向延伸的窄槽。
[0013] 優選地，線圈為單應，并通過非絕緣方式繞設在轉子的轉子鐵忍上;插裝在轉子鐵 忍上的導電體采用導電金屬鑄造而成，或者，該導電體為銅導條，并焊接于轉子鐵忍。
[0014] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0015] 本發明由于自閉合線圈可W為單應，與轉子鐵忍間無需絕緣，因而能夠采用鑄造 或是銅導條焊接的方式制作。轉子每個大齒上另外有一個開口空槽，具備空腔，其中不放置 導體，使沿轉子圓周氣隙呈現非均勻分布，運種轉子兼有磁阻式和繞組式的特點，結構簡 單，運行可靠，另外，通過對開口空槽尺寸大小的調節，可改變磁阻或是繞組運兩方面效應 貢獻度的大小，使之轉子整體性能達到一個較好的平衡，進而降低轉子損耗，提高了效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明齒諧波感應線圈的示意圖；
[0017]圖2a為本發明Zr = Pr = 4齒諧波繞組布置示意圖之一；
[001引圖化為本發明Zr =化=4齒諧波繞組布置示意圖之二；
[0019] 圖3為本發明齒諧波磁阻和回路環轉子混合結構示意圖；
[0020] 圖4為本發明實施例1的2/6極齒諧波轉子沖片圖；
[0021] 圖5為本發明實施例1的2/6極齒諧波轉子結構示意圖；
[0022] 圖6為本發明實施例2的4/8極齒諧波轉子沖片圖；
[0023] 圖7為本發明實施例2的4/8極齒諧波轉子結構示意圖；
[0024] 圖中：1、定子;2、轉子;21、大齒;22、小齒;23、線圈；24、開口空槽;25、窄槽;26、轉 子鐵忍;27、導電體。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0026] 如圖1-7所示的一種交流無刷雙饋電機，包括定子1和轉子2,定子1具有分別為Pi 和P2的極對數，轉子2具有大齒21和小齒22,大齒21和小齒22均W轉子2為中屯、呈發散狀分 布，小齒22位于相鄰兩大齒21之間，大齒21和小齒22的數量均為P1+P2個，該轉子2等效極對 數化=P1+P2,轉子2等效極距為Tr,大齒21齒寬區間和小齒22齒寬區間之和為Tr，大齒21和小 齒22之間間隔形成對稱且非均勻分布的2(pi+P2)個轉子齒槽Zr,每個大齒21上分別圍繞有 一自閉合的線圈23。
[0027] 其中，本例所述的轉子齒槽Zr為偶數個。線圈23跨距yr<Tr。大齒21上開有開口空 槽24。開口空槽24內具有空腔，且開口空槽24沿轉子2的軸向延伸。本例的開口空槽24為多 個，在轉子2的外表分布。開口空槽24的兩側分別開有沿轉子巧由向延伸的窄槽25。本例的線 圈23為單應，并通過非絕緣方式繞設在轉子2的轉子鐵忍26上;插裝在轉子鐵忍26上的導電 體27采用導電金屬鑄造而成，或者，該導電體27為銅導條，并焊接于轉子鐵忍26。
[0028] 本交流無刷雙饋電機的工作原理如下:構成齒諧波繞組所需要感應線圈23的數量 與無刷雙饋電機定子1所具有的兩種極對數有關。若無刷雙饋電機定子1具有兩種極對數分 別為Pi和P2,兩者之和為轉子2對應的等效極對數：
[0029] j)r = pi+p2，
[0030] 貝IJ，構成齒諧波繞組所需要的轉子齒槽數為：
[0031] Zr = F>r = Pl+P2，
[0032] 因為感應線圈23嵌放在每個轉子齒槽，因此Zr也是感應線圈23的個數。若Zr = Pr不 為偶數，則兩種極數合成后的氣隙磁場將會不對稱。
[0033] 由運種感應線圈23構成的轉子2繞組，當無刷雙饋電機定子Ipi或是P2繞組接入交 流電源產生氣隙旋轉磁場時，所感應產生的轉子2磁動勢中，除含有極對數Pl和P2運兩種基 本諧波外，還有一系列高次諧波。可W證明，無論是基本諧波還是高次諧波，均只與轉子2齒 數Zr有關，運些諧波極對數滿足關系式Pv = kZr±pi化=0，1，2,3…），因而被稱為齒諧波。
[0034] 齒諧波轉子2繞組中共含有Zr個自閉合的感應線圈23,于是可W認為每個線圈23 自成一相，也即齒諧波轉子2繞組的相數mr = Zr = Pr。顯然，運樣構成的齒諧波轉子2繞組磁 動勢諧波中不會含有任何與Zr無關的相帶諧波，所產生的全部諧波均為齒諧波。若假定Pl< P2,則運些齒諧波中最小極對數為P1，也即Pv的集合中不會出現極數小于Pl的低次齒諧波。
[0035] 運種齒諧波轉子2繞組產生的齒諧波磁動勢有W下兩個自然屬性：
[0036] 1)相鄰兩個齒諧波磁動勢旋轉方向相反；
[0037] 2)所有齒諧波磁動勢的繞組系數相等。
[0038] 本交流無刷雙饋電機定子1同時具有Pi和P2兩種極對數，也要求轉子2繞組能同時 產生極對數Pi和P2且旋轉方向相反的磁動勢波，并對于兩種極對數Pi和P2有盡可能高的繞 組系數，而運些要求正好與齒諧波轉子2繞組的自然屬性相符合，因此本交流無刷雙饋電機 的轉子2繞組可利用上述齒諧波磁動勢自然屬性來進行設計。
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