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专利号: 2020110158159
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种变极调速绕线式无轴承异步电机,其特征在于,沿径向由内往外依次为电机转轴(33)、转子铁芯(32)、转矩绕组(30)、悬浮力绕组(31)和定子铁芯(29);所述转子铁芯(32)均匀设有28个转子槽,且每个转子槽内设置1组铜制线圈;沿顺时针方向,将相互间隔

90°的4个转子槽分为一组,第i组中的转子槽分别为Iai、Ibi、Ici、Idi,i=1、2、…、7;其中,Iai与Ici相对布置,Ibi和Idi相对布置;在每组中,转子槽Iai和Ici内绕线的下方直接相连接且绕线的上方分别连接第一开关控制器(34)的两端;转子槽Ibi和Idi内绕线的下方直接相连接且绕线的上方分别连接第二开关控制器(35)的两端;转子槽Iai和Ibi内绕线的上方分别连接第三开关控制器(36),Ici和Idi内绕线的上方分别连接第四开关控制器(37);转子槽Iai和Idi内绕线的下方分别连接第五开关控制器(38),转子槽Ibi和Ici内绕线的下方分别连接第六开关控制器(39);所述第一开关控制器(34)和第二开关控制器(35)均连接继电器的常开触点,第三开关控制器(36)、第四开关控制器(37)、第五开关控制器(38)和第六开关控制器(39)均连接继电器的常闭触点;所有继电器的控制电源接在单片机的输出端口,当定转子极对数发生改变时,通过单片机相应地改变转子线圈电路,实现变极调速。

2.根据权利要求1所述的一种变极调速绕线式无轴承异步电机,其特征在于,变极调速的切换规则为:

当转矩绕组(30)的极对数为1时,悬浮力绕组(31)的极对数为2时,继电器通电,电机转速为60*f,f为电机频率,电机转速单位为:r/min;

当转矩绕组(30)的极对数为2时,悬浮力绕组(31)的极对数为1或3时,继电器断电,电机转速为30*f,f为电机频率,电机转速单位为:r/min;

当转矩绕组(30)的极对数为3时,悬浮力绕组(31)的极对数为2时,继电器通电,电机转速为20*f,f为电机频率,电机转速单位为:r/min。

3.根据权利要求1或2所述的一种变极调速绕线式无轴承异步电机,其特征在于,所述转矩绕组(30)和悬浮力绕组(31)均采用集中式绕组。

4.根据权利要求3所述的一种变极调速绕线式无轴承异步电机,其特征在于,所述定子铁芯(29)均匀设有36个定子槽,定子铁芯(29)是由硅钢片叠压而成,转子铁芯(32)是由硅钢片叠压而成。

5.根据权利要求4所述的一种变极调速绕线式无轴承异步电机,其特征在于,初始设置转矩绕组(30)的极对数为1,悬浮力绕组(31)的极对数为2;给两套定子绕组分别通入额定电流,转矩绕组(30)产生二极旋转磁场,悬浮力绕组(31)产生四极旋转磁场;二极磁场和四极磁场叠加而产生麦克斯韦磁拉力,在无轴承异步电机定子上安装位移传感器,建立位移闭环控制系统,当转子偏移轴向和径向平衡位置时,通过位移负反馈,调节悬浮力绕组电流值,改变麦克斯韦磁拉力使转子回到平衡位置,实现转子的稳定悬浮。

6.根据权利要求5所述的一种变极调速绕线式无轴承异步电机,其特征在于,给转矩绕组(30)通入额定电流,电机定子侧产生旋转磁场。转子槽内的绕线切割旋转磁场产生感应电流;感应电流在旋转磁场内产生洛伦兹力,从而提供转子线圈转矩,带动转子旋转。