一種多相感應(yīng)電機(jī)和組件的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種多相感應(yīng)電機(jī)，所述多相感應(yīng)電機(jī)采用準(zhǔn)方波電源供電，且多相感應(yīng)電機(jī)的每一對極面下的定子各個(gè)齒部磁密與齒寬乘積的和等于定子軛部最大磁密沿軛高的積分的2倍；所述多相感應(yīng)電機(jī)的每一對極面下的轉(zhuǎn)子各個(gè)齒部磁密與齒寬乘積的和等于轉(zhuǎn)子軛部最大磁密沿軛高的積分的2倍，且定轉(zhuǎn)子齒部、軛部磁密均在較優(yōu)區(qū)間，處于未飽和狀態(tài)。在氣隙磁密最大值相同的情況下，采用本申請上述實(shí)施例公開的技術(shù)方案能夠獲得相比與現(xiàn)有技術(shù)中更大的氣隙磁密平均值，因此較現(xiàn)有技術(shù)中的多相感應(yīng)電機(jī)相比，本申請公開的多相感應(yīng)電機(jī)具有更高的功率密度。
【專利說明】一種多相感應(yīng)電機(jī)和組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及機(jī)械自動化設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種多相感應(yīng)電機(jī)和組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域，而各種電動機(jī) 中，應(yīng)用最廣的是三相感應(yīng)電機(jī)。隨著電力電子技術(shù)的長足發(fā)展，交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)日漸成 熟，三相感應(yīng)電機(jī)調(diào)速困難的問題得以解決，同時(shí)也打破了"三相"這一限制，可以通過電力 電子器件搭建出具有多相驅(qū)動器的多相感應(yīng)電機(jī)。
[0003] 多相感應(yīng)電機(jī)不再受限于單個(gè)電力電子變換單元的限制，通過增大電機(jī)相數(shù)極易 實(shí)現(xiàn)電機(jī)功率等級的提升。除此之外，多相感應(yīng)電機(jī)還有脈動轉(zhuǎn)矩小、冗余性高等優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的多相感應(yīng)電機(jī)一般米用正弦波供電，氣隙合成磁勢呈正弦波分布， 因此僅有少數(shù)齒部飽和程度較高，其他齒部飽和程度較低，傳統(tǒng)的多相感應(yīng)電機(jī)功率密度 低。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N多相感應(yīng)電機(jī)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中多相感應(yīng)電機(jī)功 率密度低問題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0007] -種多相感應(yīng)電機(jī)，包括：
[0008] 所述多相感應(yīng)電機(jī)的電機(jī)繞組與準(zhǔn)方波電源相連；
[0009] 其中，在準(zhǔn)方波電源驅(qū)動下，所述多相感應(yīng)電機(jī)的每一對極面下的定子各個(gè)齒部 磁密與齒寬乘積的和等于定子軛部最大磁密沿軛高的積分的2倍；所述多相感應(yīng)電機(jī)的每 一對極面下的轉(zhuǎn)子各個(gè)齒部磁密與齒寬乘積的和等于轉(zhuǎn)子軛部最大磁密沿軛高的積分的2 倍，且定轉(zhuǎn)子齒部、軛部磁密均在較優(yōu)區(qū)間，處于未飽和狀態(tài)。
[0010] 優(yōu)選的，上述多相感應(yīng)電機(jī)中，所述多相感應(yīng)電機(jī)繞組的相數(shù)大于3。
[0011] 優(yōu)選的，上述多相感應(yīng)電機(jī)中，所述多相感應(yīng)電機(jī)的多相繞組在定子圓周上均勻 對稱分布，且相帶為n /m，其中m為所述多相感應(yīng)電機(jī)繞組的相數(shù)。
[0012] 優(yōu)選的，上述多相感應(yīng)電機(jī)中，所述多相感應(yīng)電機(jī)的繞組類型為集中整距繞組。
[0013] 優(yōu)選的，上述多相感應(yīng)電機(jī)中，所述多相感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯、定子鐵芯均采用軸 向分段式結(jié)構(gòu)，由多個(gè)冷壓硅鋼片疊壓而成。
[0014] 優(yōu)選的，上述多相感應(yīng)電機(jī)中，所述多相感應(yīng)電機(jī)上設(shè)置有磁性槽楔。
[0015] 優(yōu)選的，上述多相感應(yīng)電機(jī)中，所述多相感應(yīng)電機(jī)的軸承為絕緣軸承。
[0016] -種多相感應(yīng)電機(jī)組件，包括：準(zhǔn)方波電源和上述任意一項(xiàng)公開的多相感應(yīng)電機(jī)。
[0017] 優(yōu)選的，上述多相感應(yīng)電機(jī)組件中，所述準(zhǔn)方波電源為能夠輸出馬鞍波和或平頂 波和或梯形波的電源。
[0018] 從上述的技術(shù)方案可以看出，本申請公開的多相感應(yīng)電機(jī)的每一對極面下的各個(gè) 定子齒部磁密與定子齒部寬度乘積的和等于定子軛部最大磁密沿定子軛高的積分的2倍； 所述多相感應(yīng)電機(jī)的每一對極面下的各個(gè)轉(zhuǎn)子的齒部磁密與轉(zhuǎn)子的齒部寬度乘積的和等 于轉(zhuǎn)子軛部最大磁密沿軛高的積分的2倍。使得在氣隙磁密最大值相同的情況下，采用本 申請上述實(shí)施例公開的技術(shù)方案能夠獲得相比與現(xiàn)有技術(shù)中更大的氣隙磁密平均值，因此 較現(xiàn)有技術(shù)中的多相感應(yīng)電機(jī)相比，本申請公開的多相感應(yīng)電機(jī)具有更高的功率密度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還 可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為本申請公開的多相感應(yīng)電機(jī)的截面示意圖；
[0021] 圖2采用本申請公開的多相感應(yīng)電機(jī)的氣隙磁密與采用正玄波得到的氣隙磁密 的波形圖；
[0022] 圖3為多相感應(yīng)電機(jī)繞組相數(shù)為九時(shí)繞組的分布圖；
[0023] 圖4為準(zhǔn)方波電源可輸出的電壓信號的波形圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 針對于現(xiàn)有技術(shù)中的多相感應(yīng)電機(jī)一般采用正玄波供電，而導(dǎo)致僅有少數(shù)齒部飽 和程度高，其他齒部飽和程度較低，從而使得整個(gè)定子鐵心利用率較低的問題，本申請公開 了一種能夠采用準(zhǔn)方波電源供電的多相感應(yīng)電機(jī)，所述準(zhǔn)方波電源輸出的準(zhǔn)方波的驅(qū)動 下，每一對極面下氣隙磁密以及定、轉(zhuǎn)子齒部磁密的分布也近似為準(zhǔn)方波，從而可以獲得更 大的氣隙磁密平均值，從而提高了電機(jī)磁負(fù)荷，提高了整個(gè)定子鐵心的利用率。
[0025] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0026] 圖1為本申請公開的多相感應(yīng)電機(jī)的截面示意圖。
[0027] 圖2采用本申請公開的多相感應(yīng)電機(jī)的氣隙磁密與采用正玄波得到的氣隙磁密 的波形圖。
[0028] 參見圖1和圖2,圖中所示的1為感應(yīng)電機(jī)的定子鐵芯、2為定子、3為轉(zhuǎn)子鐵芯、4 為轉(zhuǎn)子、5為軸；
[0029] 本申請公開了一種可采用準(zhǔn)方波電源供電的多相感應(yīng)電機(jī)，在準(zhǔn)方波電源驅(qū)動 下，所述多相感應(yīng)電機(jī)的每一對極面下的各個(gè)定子齒部磁密與定子齒部寬度乘積的和等于 定子軛部最大磁密沿定子軛高的積分的2倍；所述多相感應(yīng)電機(jī)的每一對極面下的各個(gè)轉(zhuǎn) 子的齒部磁密與轉(zhuǎn)子的齒部寬度乘積的和等于轉(zhuǎn)子軛部最大磁密沿軛高的積分的2倍，且 定轉(zhuǎn)子齒部、軛部磁密均在較優(yōu)區(qū)間，處于未飽和狀態(tài)。
[0030] 參見圖2,圖2中梯形波A為采用本申請?zhí)峁┑亩嘞喔袘?yīng)電機(jī)采用準(zhǔn)方波電源供電 得到的氣隙磁密的波形圖，正弦波B為現(xiàn)有技術(shù)中的多相感應(yīng)電機(jī)采用正弦波進(jìn)行驅(qū)動得 到的氣隙磁密的波形圖，參見圖2,明顯可見，在氣隙磁密最大值相同的情況下，采用本申請 上述實(shí)施例公開的技術(shù)方案能夠獲得相比與現(xiàn)有技術(shù)中更大的氣隙磁密平均值，因此較現(xiàn) 有技術(shù)中的多相感應(yīng)電機(jī)相比，本申請公開的多相感應(yīng)電機(jī)能夠承受更高的負(fù)荷。
[0031] 可以理解的是，本申請上述實(shí)施例中的多相感應(yīng)電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子鐵芯磁路的設(shè)計(jì) 規(guī)格可以采用下述公式進(jìn)行描述：
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種多相感應(yīng)電機(jī)，其特征在于，包括： 所述多相感應(yīng)電機(jī)的電機(jī)繞組與準(zhǔn)方波電源相連； 其中，在準(zhǔn)方波電源驅(qū)動下，所述多相感應(yīng)電機(jī)的每一對極面下的定子各個(gè)齒部磁密 與齒寬乘積的和等于定子軛部最大磁密沿軛高的積分的2倍；所述多相感應(yīng)電機(jī)的每一對 極面下的轉(zhuǎn)子各個(gè)齒部磁密與齒寬乘積的和等于轉(zhuǎn)子軛部最大磁密沿軛高的積分的2倍， 且定轉(zhuǎn)子齒部、軛部磁密均在較優(yōu)區(qū)間，處于未飽和狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相感應(yīng)電機(jī)，其特征在于，所述多相感應(yīng)電機(jī)繞組的相數(shù) 大于3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相感應(yīng)電機(jī)，其特征在于，所述多相感應(yīng)電機(jī)的多相繞組 在定子圓周上均勻?qū)ΨQ分布，且相帶為n /m，其中m為所述多相感應(yīng)電機(jī)繞組的相數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相感應(yīng)電機(jī)，其特征在于，所述多相感應(yīng)電機(jī)的繞組類型 為集中整距繞組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相感應(yīng)電機(jī)，其特征在于，所述多相感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯、 定子鐵芯均采用軸向分段式結(jié)構(gòu)，由多個(gè)冷壓硅鋼片疊壓而成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相感應(yīng)電機(jī)，其特征在于，所述多相感應(yīng)電機(jī)的軸承為絕 緣軸承。
7. -種多相感應(yīng)電機(jī)組件，其特征在于，包括：準(zhǔn)方波電源和權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)公 開的多相感應(yīng)電機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多相感應(yīng)電機(jī)組件，其特征在于，所述準(zhǔn)方波電源為能夠輸 出馬鞍波和或平頂波和或梯形波的電源。
【文檔編號】H02K17/12GK204103720SQ201420643612
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】郭冠楠, 相龍陽, 苑令華, 朱乃鵬, 王金泉, 宋峰, 劉文蔚, 馮攀攀, 張傳亮, 潘國光, 張明, 楊杰, 邊茂洲, 劉孟蕓, 譚光韌, 蔡卓劍, 鄭晟, 顧誠誠 申請人:兗州東方機(jī)電有限公司