，通过改变空气槽3的长度b和宽度h来改变极靴励磁线圈磁路的长度和走向，以控制极靴尖部的磁饱和强度。通过对极靴励磁磁场和空气槽的设计，来调节极靴励磁绕组励磁磁场6、定子电枢绕组磁场7和转子绕组励磁磁场8的合成磁场，使得性能最佳。
[0029]通过在转子极靴10尖部放置极靴励磁绕组，如转子极尖饱和度在上半部分是增强，而在下半部分是减少的。极靴励磁绕组产生的磁场和电枢绕组产生的磁场是并联的，由于极靴励磁绕组产生的磁场与转子励磁磁场和定子电枢磁场在极靴饱和的一边是相反的，而在不饱和的一边为相同的。
[0030]因此，控制极靴处励磁绕组励磁电流的大小使其与转子励磁磁场和电枢磁场比较起来相对较小，这样就可以达到削弱极靴饱和的一端同时，而不会引起不饱和的极靴另一段端过度饱和。这样就可以使得电枢磁场和励磁磁场增强，达到增大反电势及其谐波含量、同时增大平均转矩、还可以明显减少齿槽转矩，可以减少转矩脉动。
[0031]在一个实施例中，本发明提供一种电励磁同步电机，包括:定子装置、如上的电励磁同步电机的转子装置。定子装置包括:定子铁芯I和定子励磁绕组11;定子铁芯I为多极结构，每一极为一个定子主齿，在每个定子主齿的端部都套有定子励磁线圈，每个定子励磁线圈都通过串联或并联的方式连接起来，构成定子励磁绕组11。
[0032]上述实施例中提供的电励磁同步电机的转子装置及电机，通过在转子极靴尖部加入励磁线圈，来对转子极靴的饱和度进行调节，以改善气隙磁密波形，增加反电势，提高电机性能。通过对极靴尖部开的空气槽的位置和形状进行优化，调节极靴励磁绕组的磁路走向，改善电机性能。
[0033]上述实施例中提供的电励磁同步电机的转子装置及电机，具有如下优点:
[0034]1.通过该磁路结构，可以优化气隙磁密，降低气隙波形畸变率，减少杂散损耗，降低振动和噪声，同时抑制交轴电枢反应，对电机的过载能力进行调节。
[0035]2.通用性强，适用于各种功率等级、各种结构型式、各种安装方式、各种用途等的电励磁同步电机。
[0036]3.不需要在电励磁同步电机内额外增加任何的设备，不改变电励磁同步电机原有的结构。
[0037]上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解:优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
[0038]同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为:能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为:不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
[0039]另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0040]本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0041]应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
【主权项】
1.一种电励磁同步电机的转子装置，包括:转子铁芯和转子极靴，其特征在于: 所述转子极靴设置在所述转子铁芯的外圆上，在所述转子极靴上设置有线圈槽，在所述线圈槽中嵌套有至少一个极靴励磁线圈。2.如权利要求1所述的转子装置，其特征在于: 在所述线圈槽的边缘处设置有至少一个空气槽。3.如权利要求2所述的转子装置，其特征在于: 所述线圈槽和所述空气槽都为矩形槽，所述线圈槽与所述空气槽相互平行设置。4.如权利要求3所述的转子装置，其特征在于: 所述转子极靴的端部为“丁”字形，2个所述线圈槽分别设置在所述转子极靴端部的两个尖端上，在2个所述线圈槽中分别嵌套有一个极靴励磁线圈。5.如权利要求4所述的转子装置，其特征在于: 2个所述空气槽分别设置在2个所述线圈槽的边缘处，其中，2个所述空气槽位于2个所述线圈槽之间，所述空气槽为通槽。6.如权利要求3所述的转子装置，其特征在于: 所述转子铁芯为多极结构，每一极为一个转子主齿，在每个转子主齿的端部都设置所述转子极靴。7.如权利要求6所述的转子装置，其特征在于: 在每个转子主齿上、并位于所述极靴的下方都套有转子励磁线圈，每个转子励磁线圈都通过串联或并联的方式连接起来，构成转子励磁绕组。8.如权利要求7所述的转子装置，其特征在于: 所述转子铁芯为4极或8极结构。9.一种电励磁同步电机，其特征在于，包括: 定子装置、如权利要求1至8任意一项所述的电励磁同步电机的转子装置。10.如权利要求9所述的电励磁同步电机，其特征在于: 所述定子装置包括:定子铁芯和定子励磁绕组； 所述定子铁芯为多极结构，每一极为一个定子主齿，在每个定子主齿的端部都套有定子励磁线圈，每个定子励磁线圈都通过串联或并联的方式连接起来，构成定子励磁绕组。
【专利摘要】本发明公开了一种电励磁同步电机的转子装置及电机，转子装置包括：转子铁芯和转子极靴，转子极靴设置在转子铁芯的外圆上，在转子极靴上设置有线圈槽，在线圈槽中嵌套有至少一个极靴励磁线圈。本发明的电励磁同步电机的转子装置及电机，可以优化气隙磁密，降低气隙波形畸变率，减少杂散损耗，降低振动和噪声，同时抑制交轴电枢反应，对电机的过载能力进行调节；通用性强，适用于各种功率等级、各种结构型式、各种安装方式、各种用途等的电励磁同步电机；不需要在电励磁同步电机内额外增加任何的设备，不改变电励磁同步电机原有的结构。
【IPC分类】H02K19/00, H02K1/24, H02K1/22
【公开号】CN105610255
【申请号】CN201610114941
【发明人】史俊旭, 陈致初, 彭俊, 符敏利, 许峻峰, 杨金霞, 盛振强, 邹煜林, 冯守智, 胡华
【申请人】中车株洲电力机车研究所有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月1日