一种多相感应电机和组件的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种多相感应电机，所述多相感应电机采用准方波电源供电，且多相感应电机的每一对极面下的定子各个齿部磁密与齿宽乘积的和等于定子轭部最大磁密沿轭高的积分的2倍；所述多相感应电机的每一对极面下的转子各个齿部磁密与齿宽乘积的和等于转子轭部最大磁密沿轭高的积分的2倍，且定转子齿部、轭部磁密均在较优区间，处于未饱和状态。在气隙磁密最大值相同的情况下，采用本申请上述实施例公开的技术方案能够获得相比与现有技术中更大的气隙磁密平均值，因此较现有技术中的多相感应电机相比，本申请公开的多相感应电机具有更高的功率密度。
【专利说明】一种多相感应电机和组件
【技术领域】
[0001] 本申请涉及机械自动化设备【技术领域】，特别是涉及一种多相感应电机和组件。
【背景技术】
[0002] 电动机是将电能转换为机械能的设备，广泛应用于各个行业、领域，而各种电动机 中，应用最广的是三相感应电机。随着电力电子技术的长足发展，交流电机调速技术日渐成 熟，三相感应电机调速困难的问题得以解决，同时也打破了"三相"这一限制，可以通过电力 电子器件搭建出具有多相驱动器的多相感应电机。
[0003] 多相感应电机不再受限于单个电力电子变换单元的限制，通过增大电机相数极易 实现电机功率等级的提升。除此之外，多相感应电机还有脉动转矩小、冗余性高等优点。
[0004] 现有技术中的多相感应电机一般米用正弦波供电，气隙合成磁势呈正弦波分布， 因此仅有少数齿部饱和程度较高，其他齿部饱和程度较低，传统的多相感应电机功率密度 低。 实用新型内容
[0005] 有鉴于此，本申请提供一种多相感应电机，用于解决现有技术中多相感应电机功 率密度低问题。
[0006] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0007] -种多相感应电机，包括：
[0008] 所述多相感应电机的电机绕组与准方波电源相连；
[0009] 其中，在准方波电源驱动下，所述多相感应电机的每一对极面下的定子各个齿部 磁密与齿宽乘积的和等于定子轭部最大磁密沿轭高的积分的2倍；所述多相感应电机的每 一对极面下的转子各个齿部磁密与齿宽乘积的和等于转子轭部最大磁密沿轭高的积分的2 倍，且定转子齿部、轭部磁密均在较优区间，处于未饱和状态。
[0010] 优选的，上述多相感应电机中，所述多相感应电机绕组的相数大于3。
[0011] 优选的，上述多相感应电机中，所述多相感应电机的多相绕组在定子圆周上均匀 对称分布，且相带为n /m，其中m为所述多相感应电机绕组的相数。
[0012] 优选的，上述多相感应电机中，所述多相感应电机的绕组类型为集中整距绕组。
[0013] 优选的，上述多相感应电机中，所述多相感应电机的转子铁芯、定子铁芯均采用轴 向分段式结构，由多个冷压硅钢片叠压而成。
[0014] 优选的，上述多相感应电机中，所述多相感应电机上设置有磁性槽楔。
[0015] 优选的，上述多相感应电机中，所述多相感应电机的轴承为绝缘轴承。
[0016] -种多相感应电机组件，包括：准方波电源和上述任意一项公开的多相感应电机。
[0017] 优选的，上述多相感应电机组件中，所述准方波电源为能够输出马鞍波和或平顶 波和或梯形波的电源。
[0018] 从上述的技术方案可以看出，本申请公开的多相感应电机的每一对极面下的各个 定子齿部磁密与定子齿部宽度乘积的和等于定子轭部最大磁密沿定子轭高的积分的2倍； 所述多相感应电机的每一对极面下的各个转子的齿部磁密与转子的齿部宽度乘积的和等 于转子轭部最大磁密沿轭高的积分的2倍。使得在气隙磁密最大值相同的情况下，采用本 申请上述实施例公开的技术方案能够获得相比与现有技术中更大的气隙磁密平均值，因此 较现有技术中的多相感应电机相比，本申请公开的多相感应电机具有更高的功率密度。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还 可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020] 图1为本申请公开的多相感应电机的截面示意图；
[0021] 图2采用本申请公开的多相感应电机的气隙磁密与采用正玄波得到的气隙磁密 的波形图；
[0022] 图3为多相感应电机绕组相数为九时绕组的分布图；
[0023] 图4为准方波电源可输出的电压信号的波形图。
【具体实施方式】
[0024] 针对于现有技术中的多相感应电机一般采用正玄波供电，而导致仅有少数齿部饱 和程度高，其他齿部饱和程度较低，从而使得整个定子铁心利用率较低的问题，本申请公开 了一种能够采用准方波电源供电的多相感应电机，所述准方波电源输出的准方波的驱动 下，每一对极面下气隙磁密以及定、转子齿部磁密的分布也近似为准方波，从而可以获得更 大的气隙磁密平均值，从而提高了电机磁负荷，提高了整个定子铁心的利用率。
[0025] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026] 图1为本申请公开的多相感应电机的截面示意图。
[0027] 图2采用本申请公开的多相感应电机的气隙磁密与采用正玄波得到的气隙磁密 的波形图。
[0028] 参见图1和图2,图中所示的1为感应电机的定子铁芯、2为定子、3为转子铁芯、4 为转子、5为轴；
[0029] 本申请公开了一种可采用准方波电源供电的多相感应电机，在准方波电源驱动 下，所述多相感应电机的每一对极面下的各个定子齿部磁密与定子齿部宽度乘积的和等于 定子轭部最大磁密沿定子轭高的积分的2倍；所述多相感应电机的每一对极面下的各个转 子的齿部磁密与转子的齿部宽度乘积的和等于转子轭部最大磁密沿轭高的积分的2倍，且 定转子齿部、轭部磁密均在较优区间，处于未饱和状态。
[0030] 参见图2,图2中梯形波A为采用本申请提供的多相感应电机采用准方波电源供电 得到的气隙磁密的波形图，正弦波B为现有技术中的多相感应电机采用正弦波进行驱动得 到的气隙磁密的波形图，参见图2,明显可见，在气隙磁密最大值相同的情况下，采用本申请 上述实施例公开的技术方案能够获得相比与现有技术中更大的气隙磁密平均值，因此较现 有技术中的多相感应电机相比，本申请公开的多相感应电机能够承受更高的负荷。
[0031] 可以理解的是，本申请上述实施例中的多相感应电机的定、转子铁芯磁路的设计 规格可以采用下述公式进行描述：
[0032]
【权利要求】
1. 一种多相感应电机，其特征在于，包括： 所述多相感应电机的电机绕组与准方波电源相连； 其中，在准方波电源驱动下，所述多相感应电机的每一对极面下的定子各个齿部磁密 与齿宽乘积的和等于定子轭部最大磁密沿轭高的积分的2倍；所述多相感应电机的每一对 极面下的转子各个齿部磁密与齿宽乘积的和等于转子轭部最大磁密沿轭高的积分的2倍， 且定转子齿部、轭部磁密均在较优区间，处于未饱和状态。
2. 根据权利要求1所述的多相感应电机，其特征在于，所述多相感应电机绕组的相数 大于3。
3. 根据权利要求1所述的多相感应电机，其特征在于，所述多相感应电机的多相绕组 在定子圆周上均匀对称分布，且相带为n /m，其中m为所述多相感应电机绕组的相数。
4. 根据权利要求1所述的多相感应电机，其特征在于，所述多相感应电机的绕组类型 为集中整距绕组。
5. 根据权利要求1所述的多相感应电机，其特征在于，所述多相感应电机的转子铁芯、 定子铁芯均采用轴向分段式结构，由多个冷压硅钢片叠压而成。
6. 根据权利要求1所述的多相感应电机，其特征在于，所述多相感应电机的轴承为绝 缘轴承。
7. -种多相感应电机组件，其特征在于，包括：准方波电源和权利要求1-6任意一项公 开的多相感应电机。
8. 根据权利要求7所述的多相感应电机组件，其特征在于，所述准方波电源为能够输 出马鞍波和或平顶波和或梯形波的电源。
【文档编号】H02K17/12GK204103720SQ201420643612
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】郭冠楠, 相龙阳, 苑令华, 朱乃鹏, 王金泉, 宋峰, 刘文蔚, 冯攀攀, 张传亮, 潘国光, 张明, 杨杰, 边茂洲, 刘孟芸, 谭光韧, 蔡卓剑, 郑晟, 顾诚诚 申请人:兖州东方机电有限公司