一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机 |
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| 申请号 | CN202211118537.9 | 申请日 | 2022-09-14 | 公开(公告)号 | CN117748785A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 广东上水能源科技有限公司; | 发明人 | 杨华; 冉应华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及交流 电机 技术领域，公开了一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机，包括壳体和 定子 ，所述壳体前端设置有前架，所述壳体后端设置有后架，所述壳体中部横置贯穿有轴体，所述壳体内中置有 铁 芯，所述铁芯外壁对应定子的中孔相嵌套，所述定子外壁内架左侧设置有功率绕组，所述定子外壁内架右侧设置有控制绕组，所述控制绕组通过小联绕组和大联绕组组成，所述小联绕组成定子圆形外侧四分之一分段圆弧状，所述大联绕组成定子圆形外侧二分之一分段圆弧状。本发明有利于改变控制绕组的联结与馈电方式，有利于进行实现自起动、异步同步和双馈的运行方式，使得其具有良好的起动特性，有利于面对发电系统的恒频变速问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机，包括壳体(1)和定子(6)，所述壳体(1)前端设置有前架(2)，所述壳体(1)后端设置有后架(12)，所述壳体(1)中部横置贯穿有轴体(3)，所述壳体(1)内中置有铁芯(7)，所述铁芯(7)外壁对应定子(6)的中孔(4)相嵌套，其特征在于：所述定子(6)外壁内架(9)左侧设置有功率绕组(16)，所述定子(6)外壁内架(9)右侧设置有控制绕组(20)，所述控制绕组(20)通过小联绕组(10)和大联绕组(11)组成，所述小联绕组(10)成定子(6)圆形外侧四分之一分段圆弧状，所述大联绕组(11)成定子(6)圆形外侧二分之一分段圆弧状，所述轴体(3)经过铁芯(7)对应后架(12)内的定心轴承(14)穿过对应稳压圈(13)相连接。 |
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| 说明书全文 | 一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机技术领域[0001] 本发明涉及交流电机技术领域，具体为一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机。 背景技术[0003] 现有专利(公告号：CN104716807A)及具有异构转子的笼型无刷双馈交流电机，此专利综合了短路型转子的优点和常规型穿铜条笼型转子的设计思路，采用异构端盖和转子 铜条相结合的形式，结构紧凑，加强了连接强度，解决了短路笼型转子端部连接导线在高速旋转时松动甩出的问题，提高了电机可靠性，同时由于采用不同截面积的内嵌铜条，确保了不同短路绕组间的电流基本相等，使各导条提供的电磁转矩更均匀，机电能量转换效率更 高，然而其难以改变控制绕组的联结与馈电方式，难以实现自起动、异步同步和双馈的运行方式，导致其起动特性较差，导致难以面对发电系统的恒频变速问题。 [0004] 因此，我们提供一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机，有利于改变控制绕组的联结与馈电方式，有利于进行实现自起动、异步同步和双馈的运行方式，使得其具有良好的起动特性，有利于面对发电系统的恒频变速问题。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机，解决了背景技术中所提出的问题。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机，包括壳体和定子，所述壳体前端设置有前架，所述壳体后端设置有后架，所述壳体中部横置贯穿有轴体，所述壳体内中置有铁芯，所述铁芯外壁对应定子的中孔相嵌套，所述定子外壁内架左侧设置有功率绕组，所述定子外壁内架右侧设置有控制绕组，所述控制绕组 通过小联绕组和大联绕组组成，所述小联绕组成定子圆形外侧四分之一分段圆弧状，所述 大联绕组成定子圆形外侧二分之一分段圆弧状，所述轴体经过铁芯对应后架内的定心轴承 穿过对应稳压圈相连接。 [0007] 作为本发明的一种优选实施方式，所述功率绕组是由两组半环绕组组成，所述半环绕组成定子圆形外侧二分之一圆弧状。 [0008] 作为本发明的一种优选实施方式，所述定子前端均分成四份，且每份矩阵放大式开设有槽体，所述槽体内部绕接有定芯绕组，每份槽体以圆点对称相同。 [0009] 作为本发明的一种优选实施方式，所述轴体和铁芯同步转动，且轴体转动同步带动稳压圈同步转动。 [0010] 作为本发明的一种优选实施方式，所述壳套内壁设置有铁圈，所述铁圈内壁左右设置有功率绕组和控制绕组，且两者内部设置有定子。 [0011] 作为本发明的一种优选实施方式，所述小联绕组为上下两两对称分布，上下两组所述小联绕组位于定子右上方和右下方，所述大联绕组为等距两组分布，两组所述大联绕 组位于定子正右方。 [0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下： [0014] 本发明通过功率绕组、控制绕组、小联绕组和大联绕组的设置，通过小联绕组和大联绕组组成控制绕组，达到实现自起动、异步同步和双馈的运行方式，并通过功率绕组实现无级变速，实现变速恒频发电，有利于改变控制绕组的联结与馈电方式，有利于进行实现自起动、异步同步和双馈的运行方式，使得其具有良好的起动特性，有利于面对发电系统的恒频变速问题。附图说明 [0015] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显： [0016] 图1为本发明一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机的整体结构示意图； [0017] 图2为本发明一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机的定子示意图； [0018] 图3为本发明一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机的定子和控制绕组结构示意图； [0019] 图4为本发明一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机的壳体内部结构侧视示意图； [0020] 图5为本发明一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机的功率绕组结构示意图； [0021] 图6为本发明一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机的后架结构示意图。 [0022] 图中：1、壳体；2、前架；3、轴体；4、中孔；5、槽体；6、定子；7、铁芯；8、定芯绕组；9、内架；10、小联绕组；11、大联绕组；12、后架；13、稳压圈；14、定心轴承；15、铁圈；16、功率绕组；17、风扇；18、扇轴；19、风腔；20、控制绕组；21、半环绕组。 具体实施方式[0023] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。 [0024] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0025] 请参阅图1‑6，本发明提供一种技术方案：一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机，包括壳体1和定子6，所述壳体1前端设置有前架2，所述壳体1后端设置有后架12，所述壳体1中部横置贯穿有轴体3，所述壳体1内中置有铁芯7，所述铁芯7外壁对应定子6的中孔4相嵌套，所述定子6外壁内架9左侧设置有功率绕组16，所述定子6外壁内架9右侧设置有控制 绕组20，所述控制绕组20通过小联绕组10和大联绕组11组成，所述小联绕组10成定子6圆形外侧四分之一分段圆弧状，所述大联绕组11成定子6圆形外侧二分之一分段圆弧状，所述轴体3经过铁芯7对应后架12内的定心轴承14穿过对应稳压圈13相连接； [0026] 通过小联绕组10和大联绕组11内均绕组有铜线，且小联绕组10成定子6圆形外侧四分之一分段圆弧状，大联绕组11成定子6圆形外侧二分之一分段圆弧状，参考图3，每组线圈数不是整数，而是带1/2的分数时，为构成完整的绕组，大联绕组11为1/2的半圈并入，小联绕组10则减半圈，以确保总线圈数不变，由大小联交替分布的绕组称为交叉式绕组，继而形成三相单层。 [0027] 当功率绕组16直接接入三相工频电源时，控制绕组20直接短接或者接入电阻短接，电机将会自起动进入异步运行状态；如果将控制绕组20迅速切入到变频器控制状态，当电压和频率的比值一定时，控制绕组20经变频器接入反相序电压时，电机处于亚同步运行 状态；当控制绕组20经变频器接入同相序电压时，电机进入超同步运行状态；当控制绕组20接入直流电压时，电机处于同步运行； [0029] 电机需要同步运行时，功率绕组16直接由工频电源供电，而控制绕组20通过变频器接到电源上，当电机运行速度在60f/(p+p)附近时，控制绕组202p极磁场以相对于定子6 的低滑差速度旋转，此时在控制绕组20通一直流或者一定频率、一定电压的交流电，电机将被牵入同步速而同步运行，且同步运行速度只与电机定芯绕组8的极数和定芯绕组8所通电 源频率有关，与其他因素无关。 [0030] 电机需要双馈运行时，其运行方式跟同步运行时相同，但控制绕组20的变频输入不同，使无刷双馈电机工作在双馈运行状态。 [0031] 其中功率绕组16极对数为p，直接由工频电源为其供电，控制绕组20极对数为p，通过变频器为其供电。 [0032] 本实施例中，所述功率绕组16是由两组半环绕组21组成，所述半环绕组21成定子6圆形外侧二分之一圆弧状； [0033] 半环绕组21成定子6圆形外侧二分之一圆弧状，两组半环绕组21等距分布。 [0034] 本实施例中，所述定子6前端均分成四份，且每份矩阵放大式开设有槽体5，所述槽体5内部绕接有定芯绕组8，每份槽体5以圆点对称相同； [0036] 本实施例中，所述轴体3和铁芯7同步转动，且轴体3转动同步带动稳压圈13同步转动； [0037] 轴体3转动同步带动稳压圈13同步转动，通过稳压圈13对轴体3进行转动稳压，保证轴体3转动的稳定。 [0038] 本实施例中，所述壳套内壁设置有铁圈15，所述铁圈15内壁左右设置有功率绕组16和控制绕组20，且两者内部设置有定子6。 [0039] 本实施例中，所述小联绕组10为上下两两对称分布，上下两组所述小联绕组10位于定子6右上方和右下方，所述大联绕组11为等距两组分布，两组所述大联绕组11位于定子 6正右方； [0040] 小联绕组10为上下两两对称分布，上下两组小联绕组10位于定子6右上方和右下方，大联绕组11为等距两组分布，两组大联绕组11位于定子6正右方，通过小联绕组10和大联绕组11内均绕组有铜线，每组线圈数不是整数，而是带1/2的分数时，为构成完整的绕组，大联绕组11为1/2的半圈并入，小联绕组10则减半圈，以确保总线圈数不变，由大小联交替分布的绕组称为交叉式绕组，继而形成三相单层。 [0041] 本实施例中，所述壳体1前侧开设有腔体，所述轴体3横穿腔体，所述轴体3在腔体内转动连接有扇轴18，所述扇轴18外壁固定连接有风扇17，所述腔体底部开设有风腔19； [0042] 轴体3转动通过扇轴18带动风扇17转动，气流用过腔体进出对装置形成散热。 [0043] 在一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机使用的时候，需要说明的是，本发明为一种多运行恒频变速无刷双馈交流电机，包括部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓 的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。 [0044] 使用时，壳体1的轴体3对应外部结构相连接，同时前架2对应外部结构连接，保证壳体1的稳定性，通过将铜线对应定子6的槽体5缠绕，同时轴体3对应铁芯7相连接，对内架9的小联绕组10和大联绕组11内均绕组有铜线，且小联绕组10成定子6圆形外侧四分之一分 段圆弧状，大联绕组11成定子6圆形外侧二分之一分段圆弧状，每组线圈数不是整数，而是带1/2的分数时，为构成完整的绕组，大联绕组11为1/2的半圈并入，小联绕组10则减半圈，以确保总线圈数不变，当功率绕组16直接接入三相工频电源时，控制绕组20直接短接或者 接入电阻短接，电机将会自起动进入异步运行状态；如果将控制绕组20迅速切入到变频器 控制状态，当电压和频率的比值一定时，控制绕组20经变频器接入反相序电压时，电机处于亚同步运行状态；当控制绕组20经变频器接入同相序电压时，电机进入超同步运行状态；当控制绕组20接入直流电压时，电机处于同步运行。 [0045] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或 基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说 明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明 内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 [0046] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。 |
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