一種具有單元組合形式的旋轉電機的製作方法

2023-05-29 09:04:31 1

本發明涉及一種具有單元組合形式的旋轉電機，屬於機械、電機設計製造領域。

背景技術：

我國電機產品雖然種類繁多，但效率普遍不高，嚴重存在"大馬拉小車"的現象，高效電機的推廣與應用已經刻不容緩。國家發改委在2006～2020年的節能中長期規劃中，將電動機系統節能工程列為十大節能重點工程之一。目前我國各類電動機總容量約4.2億千瓦，用電量約佔全國用電量的60％，電動機的供電電源目前大多為火力發電設備，增加發電量必然會增加溫室氣體的排放，從而增大對環境的汙染。在工業能耗居高不下的背景下，我國將通過提高電動機能效的方式，促進節能減排目標的實現，「十一五」期間要重點推廣高效節能電動機等產品。本發明涉及的單元組合形式的旋轉電機能夠根據不同的工況，改變其單元組合方式，最終達到節能減排的目的。

技術實現要素：

在傳統旋轉電機中，由於電樞繞組為單一電源供電，電機運行時，其對應輸出有效作用力較小區域的定子繞組通斷無法獨立控制。對應區域定子齒電樞繞組利用率較低，在電機控制過程中如果能夠實現將對應定子電樞繞組利用率較低的繞組單獨通斷，使電機繞組高效工作，繼而提高電機的運行效率成為可能，從而達到節能減排。

一種具有單元組合形式的旋轉電機，包括轉子1、若干個單元電機定子2；定子在圓周方向分成若干個單元，每個單元內均設置有獨立的位置傳感器和獨立的繞組，並進行獨立的電源供電；轉子1與每個單元組成單元電機。

將單元電機的組合形式引入到旋轉電機中，即根據電機內定子齒與永磁極之間徑向力的分布規律，將定子在圓周方向分成若干個單元。

根據傳統電機定子齒和永磁塊之間的作用力的高效區和低效區的分布特點，為了有效利用電樞繞組利用率的高效區，選擇單元電機的定子數目。將三相線圈組成一個單元模塊，在圓周方向，旋轉電機的定子由多個相同的單元模塊組成，各單元模塊共用同一轉子。

一種具有單元組合形式的旋轉電機，旋轉電機為內轉子軸向磁場電機，包括：轉子1、八個單元電機定子模塊2、永磁體貼片3，還設置有區位傳感器和電樞繞組以及微型控制器，區位傳感器用於檢測單元電機的運行位置。通過區位傳感器信號，保證單元電機的高效運行。

電機在圓周方向布置八個單元電機模塊。單元電機之間共用同一轉子1，且各單元對應有一套獨立的功率驅動和逆變模塊。在電機整體工作時，各單元電機通過位置檢測，始終工作在最佳狀態，多個單元電機一起向電機整體提供動力。

附圖說明

圖1單元電機示意圖。

圖2內轉子軸向磁場電機單元模塊示意圖。

圖3外轉子軸向磁場電機單元模塊示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖1-3對本發明做進一步陳述。

本單元組合式旋轉電機的組合形式有多種，若電機處於半休眠狀態或處於低效運行狀態。此時一部分單元處於工作狀態，大多數單元處於休眠狀態；若電機處於高效運行狀態。此時大部分或所有單元工作，時電機高效運行。最終根據不同的使用環境，採用不同的單元組合方式，以達到節能降耗以及環境保護的目的。

參見圖2，為內轉子軸向磁場電機，此電機包括：轉子1、八個單元電機定子模塊2、永磁體貼片3。除此之外單元電機還設置有區位傳感器和電樞繞組以及微型控制器，區位傳感器用於檢測單元電機的運行位置。通過區位傳感器信號，保證單元電機高效運行。

電機在圓周方向布置八個單元電機模塊。單元電機之間共用同一轉子結構，且各單元對應有一套獨立的功率驅動和逆變模塊。在電機整體工作時，各單元電機通過位置檢測，始終工作在最佳狀態，多個單元電機一起向電機整體提供動力。

參見圖3，為內轉子軸向磁場電機，此電機包括：轉子1、八個單元電機定子模塊2、永磁體貼片3。原理同圖1，在圓周方向布置八個單元電機模塊。

徑向磁場電機，此電機包括：繞組線圈4、四個單元電機模塊2。電機在半徑方向布置四個單元電機模塊。單元電機之間共用同一轉子結構，且各單元對應有一套獨立的功率驅動和逆變模塊。