专利名称：：双永磁型无刷双馈双机械端口电机的利记博彩app
技术领域：
：本实用新型属于交流电机及其控制
技术领域：
，具体涉及一种双转子无电刷馈电的双机械端口电机。
背景技术：
：交流电机调速方法包括变极调速和变频调速，除此之外，交流感应电动机还可以变转差调速。变极调速不能连续调速，应用范围有限。变频调速需要使用和电机同容量的变频器，成本高。变转差调速又分为耗能型和回馈型变转差调速，前者调速时的耗能很大，运行效率低，使用范围也有限；后者可以将电机调速时的转差能量回送电源，运行效率高，如串极调速和双馈调速系统。目前双馈调速交流感应电机转子上有一套三相绕组，通过集电环和电刷将转子三相绕组与电能变换器连接，并通过电能变换器与交流电网交换能量，调节电机的转速。为了消除集电环和电刷之间的磨损和运行的不可靠性，20世纪初H皿t提出原型自级联电机，并于70年代由Broadway等人改进成为无刷双馈电机；WallaceAlanK于1994年设计一种无刷双馈电机，见WallaceAlanK，ADesignProcedureFortheBrushlessDoubly_FedMachineAdjustableSpeedDrive.ICEM，1994，该电机定子上有功率绕组和控制绕组，通过能量变换器调节控制绕组与交流电网之间的能量流动，达到调节电机转速的目的。这种电机只有一个机械端口，原动机不能直接传递能量到负载。上世纪90年代，瑞典皇家工学院的Nordlund等人提出一种双机械端口电机，于2005年发表论文，见E.Nordlund，TheFour-QuadrantTransducerSystemforHybridElectricVehicles.Doctor'sthesis,RoyalInstituteofTechnology,Stockholm,May,2005，ISBN91-7178-057-2，ISSN1650-674X。该电机有两个转子，一个转子(内转子)与原动机相联，另一个转子(外转子)与负载相联，原动机可以直接传递机械能到负载，调节电机内转子和定子之间的能量流动，可以调节电机转速，这种电机能量变化灵活多样，而且电能变换器的容量通常也可以不用达到系统总的容量，降低了电能变换器的成本。但这种电机内转子绕组需要通过集电环和电刷引出电流，造成电机运行效率下降、可靠性降低以及经常需要对电刷等部件进行维护等弊端。中国专利ZL200720087223.1公布了一种无刷双机械端口电机，该技术方案提出一种内转子上有两套绕组，外转子上内外侧各贴有一套永磁体，定子上有两套绕组的结构。从电气原理来看，此结构相当于一台永磁同步发电机、一台永磁同步电动机和一台绕线式异步电机的结合体。此结构从原理上可以解决由集电环和电刷引起的一系列问题，但是其结构上使用材料过多，轴向长度过长，电机体积较大。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种双永磁型无刷双馈双机械端口电机，结构简单紧凑，提高了铁磁材料的利用率和电机的功率密度。[0008]本实用新型的技术方案为—种双永磁型无刷双馈双机械端口电机，由机械部分和电气部分组成，机械部分由内向外依次包括内转子1、外转子2和定子3，电气部分包括定子绕组、外转子绕组和交_直_交电能变换器4，所述内转子外表面装有一套永磁体9;所述外转子外表面装有一套永磁体11;所述定子绕组包括定子功率绕组10和定子控制绕组6;所述外转子绕组包括第一外转子绕组8和第二外转子绕组7，两绕组端口反相序相连。两套转子绕组7和8极对数可以相同也可以不相同，其磁场相互正交，互不影响，在磁路上完全独立；第一外转子绕组8与内转子永磁体9相对应，共同形成一个气隙磁场；第二外转子绕组7与定子控制绕组6对应，共同形成一个气隙磁场，称作磁场A;外转子永磁体11与定子功率绕组10对应，共同形成一个气隙磁场，称作磁场B;磁场A和磁场B极对数不同且为整数倍关系；例如磁场A的极对数为1，B的极对数为4。只有这样磁路A和磁路B才可认为是相互独立的，不会相互干扰。定子功率绕组10和定子控制绕组6通过交-直-交电能变换器相连接。所述交-直-交电能变换器包括整流器和逆变器，整流器交流侧与定子控制绕组电气连接，逆变器交流侧与定子功率绕组电气连接，整流器和逆变器的直流侧互相电气连接。所述整流器和逆变器之间并联直流电源，直流电源为蓄电池、超级电容或者直流电网中的一种。本实用新型的技术效果体现为(1)本实用新型将永磁体贴于内转子外表面和外转子外表面。第二外转子绕组和外转子外表面上的永磁体共用一个磁路，但由于该绕组和永磁体的极对数是整数倍关系，因此它们形成的两种磁场可认为是相互独立的，不会相互干扰。可将第二外转子绕组磁场和永磁体磁场设计在同一轴向坐标上，使得结构更加紧凑，减小了电机轴向上的体积。(2)本新型结构采用了两套独立的永磁体构成不同的功率电路，提高了电机的功率密度。由于外转子外表面上的永磁体和第二外转子绕组设计在一个磁路中，可更充分利用铁磁材料。外转子外表面上的永磁体极对数可远大于第二外转子绕组的极对数，从而使电机更适合于需要低速运行的场合。(3)本新型结构将外转子永磁体与定子功率绕组组成的电机设计为永磁无刷直流电机，在控制时将空间分为六个象限，只需检测外转子旋转到某象限即可，不需要检测外转子的具体位置。而且逆变器的三相开关电路只需同时开通两相，而永磁同步电机需要同时开通三相，这样就减少了开关器件的开关损耗，提高了系统的效率。图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型电气原理图。具体实施方式如图1，图2所示，本实用新型由机械部分和电气部分组成，机械部分包括由内向外依次装设的内转子1、外转子2和定子3，内转子的外表面贴装永磁体9，外转子2与内转子1和定子3通过轴承转动连接。内转子1与内燃机(ICE)相连，作为动力输入；外转子轴与机械负载相连，作为动力输出；电气部分包括定子绕组、外转子绕组和电能变换器，所述定子绕组包括定子功率绕组10和定子控制绕组6;所述外转子绕组包括第一外转子绕组8和第二外转子绕组7。第一外转子绕组8与第二外转子绕组7在磁路上相互独立。但两套绕组在端部反相序相连，以形成同方向的转矩。定子3的两套绕组通过交_直_交电能变换器4相连接。内转子永磁体9与第一外转子绕组8相对应，组成一台永磁同步发电机；第二外转子绕组7与定子控制绕组6对应，组成一台绕线式异步电机；外转子永磁体11与定子功率绕组IO对应，组成一台永磁无刷直流电机；内燃机作为原动机旋转带动永磁同步发电机发电，当内转子1转速高于外转子2转速时，一部分能量直接传递给外转子用于拖动负载旋转，其余能量通过第一外转子绕组8传到第二外转子绕组7，再传到定子控制绕组6，并通过整流器4-1储存到直流电源5中。当外转子需要的转矩增加时，可以从直流电源5中取出能量，通过逆变器4-2供给鼠笼电机，提供附加转矩。交-直_交电能变换器4包括整流器4-1和逆变器4-2，整流器4_1交流侧与定子控制绕组6电气连接，逆变器4-2交流侧与定子功率绕组IO电气连接，整流器和逆变器的直流侧互相电气连接。整流器4-l和逆变器4-2之间可以并联直流电源5，提供电机输入和输出机械功率之间的不平衡功率。对于混合动力电动汽车来讲，内燃机经常因为受到负载工况的影响而频繁改变工作点，但大部分工作点又不是内燃机工作的高效率点，所以导致内燃机效率低下，能量损耗严重，但是采用无刷双机械端口电机作为传动系统，内燃机可以工作在一个固定的工作点，而负载的工况却可以任意调节，从而使输入和输出之间没有直接的机械联系，内燃机可以长期工作在高效率工作点，从而提高燃料利用率，降低损耗。而且在电能变换器中间直流环节加入蓄电池，更可以使输入功率和输出功率不一定要相等。由蓄电池弥补输入同输出之间的功率差，内燃机的功率也可以不需要随负载工况快速变化而变化，从而可以有效地保证负载工况频繁变动的情况下内燃机始终工作于高效区。权利要求双永磁型无刷双馈双机械端口电机，由机械部分和电气部分组成，机械部分由内向外依次包括内转子(1)、外转子(2)和定子(3)，电气部分包括定子绕组、外转子绕组、永磁体和交-直-交电能变换器(4)，其特征在于所述内转子(1)外表面装有第一永磁体(9)，所述外转子(2)外表面装有第二永磁体(11)，所述定子绕组包括定子功率绕组(10)和定子控制绕组(6)，所述外转子绕组包括第一外转子绕组(8)和第二外转子绕组(7)，第一，第二外转子绕组(8)和(7)的绕组端口反相序相连；第一外转子绕组(8)与第一永磁体(9)相对应，形成第一气隙磁场；第二外转子绕组(7)与定子控制绕组(6)对应，形成第二气隙磁场；第二永磁体(11)与定子功率绕组(10)对应，形成第三气隙磁场；第二气隙磁场与第三气隙磁场的极对数不相同且为整数倍关系；定子功率绕组(10)和定子控制绕组(6)通过交-直-交电能变换器(4)相连接。2.如权利要求l所述的双永磁结构的无刷双馈双机械端口电机，其特征在于所述交-直-交电能变换器(4)包括整流器和逆变器，整流器交流侧与定子控制绕组(6)电气连接，逆变器交流侧与定子功率绕组(10)电气连接，整流器和逆变器在直流侧相连。3.如权利要求2所述的双永磁结构的无刷双馈双机械端口电机，其特征在于所述整流器和逆变器之间并联直流电源，直流电源为蓄电池、超级电容或者直流电网中的一种。专利摘要本实用新型提供了一种双永磁型无刷双馈双机械端口电机，属于交流电机及其控制
技术领域：
。本实用新型由机械部分和电气部分组成，机械部分包括内转子、外转子和定子，电气部分包括两套独立的定子绕组、两套反相序级联的外转子绕组、两套独立的永磁体和交-直-交电能变换器。两套定子绕组共用一个磁路，两套外转子绕组分别位于外转子的内、外侧，磁路独立，两套永磁体分别位于内、外转子外侧，磁路独立。外转子上的永磁体和一套外转子绕组共用一个磁路，但极对数不相同且为整数倍的关系，定子控制绕组与另一套外转子绕组相对应，定子功率绕组与外转子上的永磁体对应。本实用新型结构简单紧凑，减少了绕组用铜量，提高了电机的功率密度。文档编号H02K1/27GK201466929SQ20092008411公开日2010年5月12日申请日期2009年3月9日优先权日2009年3月9日发明者万山明,仇成,庞珽,陈骁,黄声华申请人:华中科技大学