CN204013313U - 一种双绕组再生励磁开关磁阻电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双绕组再生励磁开关磁阻电机，它包括主磁极、辅助磁极、主磁极上的励磁绕组、续流绕组、辅助磁极上的再励磁绕组、开关管和续流管，所述续流管、续流绕组、再励磁绕组串接成一回路。本实用新型将一般双绕组再生励磁开关磁阻电机在续流期间原本通过续流绕组把储存电能馈送给供电电源变为给辅助磁极上的再励磁绕组供电励磁，电机再一次将电能转换为机械能，有益于改善电机的性能，提高运行效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子及电气传动领域，特别涉及一种双绕组再生励磁开关磁阻电机。
背景技术
随着电力电子和电气传动控制技术的发展，开关磁阻电机的制造技术和控制技术发展迅速。开关磁阻电机传动***以其优良的力能指标及高效节能的性能得到电气传动领域的一致认可。但作为一种新型调速驱动***，其研究历史还比较短，涉及到的技术领域也比较多，在电机理论、电机设计和控制策略等方面还需完善，需不断优化电机设计和控制参数，充分发挥开关磁阻电机结构简单、成本低和宽调速范围效率高、力能指标好的优势。
目前，开关磁阻电机结构和功率变换电路的种类较多，不同类型都有其优缺点，双绕组再生励磁开关磁阻电机就是其中一种，图1是一般双绕组再生励磁开关磁阻电机的功率变换器电路图，从电路结构上来看，各相定子磁极上双股并绕两个相同的绕组，即绕组W1和绕组W2。当开关管T1导通给绕组W1供电时，主绕组W1在建立磁场能的同时将电能转换为机械能，此阶段绕组W2中感应电动势e2的极性是下正上负，二极管D1截止，绕组W2中无电流；当开关管T1关断时，根据电感物理特性，绕组W2中感应电动势e2的极性为下负上正，二极管D1因承受正偏压而导通，电动势e2向供电电源馈送电能，即续流作用。由电机绕组结构和续流方式可知，一般双绕组再生励磁开关磁阻电机存在着绕组利用率低，续流时对电源U冲击大，续流过程中易产生制动力矩的缺点，影响电机的运行效率。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种可有效减小续流冲击、运行效率高的双绕组再生励磁开关磁阻电机。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种双绕组再生励磁开关磁阻电机，包括主磁极、辅助磁极、主磁极上的励磁绕组W1以及续流绕组W2、辅助磁极上的再励磁绕组W3、开关管和续流管，其特征在于：还包括辅助磁极以及设在辅助磁极上的再励磁绕组W3，所述续流管、续流绕组W2、再励磁绕组W3串接成一回路。
上述的双绕组再生励磁开关磁阻电机中，所述续流管为二极管。
上述的双绕组再生励磁开关磁阻电机中，所述续流管为三极管。
上述的双绕组再生励磁开关磁阻电机中，所述主磁极上的励磁绕组W1由两个顺极性的相同绕组串接组成。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型将一般双绕组再生励磁开关磁阻电机在续流期间原本通过续流绕组把储存电能馈送给供电电源，变为经续流绕组向另一磁极上的再励磁绕组供电励磁，电机再一次将电能转换为机械能，这样减小了续流时对电源的冲击，提高了电机工作的可靠性，并提高了电机的运行效率。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
附图说明
图1是现有技术中一般双绕组功率变换电路图。
图2是本实用新型的功率变换电路图。
图3是本实用新型的双绕组再生励磁功率变换电路的电感、电流、转矩曲线图。
图4是本实用新型的单相供电4/2极开关磁阻电机结构原理图。
图5是本实用新型的另一种功率变换电路图。
具体实施方式
参见图2，图2是本实用新型的功率变换电路。它包括绕组W1、绕组W2、绕组W3、电源U、开关管T1和二极管D1，所述绕组W1有同名端标记端与供电电源U的正端相连，绕组W1异名端与开关管T1的C脚相连，开关管T1的E脚与供电电源U的负端相连构成主回路；所述绕组W2有同名端标记端与二极管D1的负极相连，绕组W2异名端与绕组W3的一端相连，绕组W3的另一端与二极管D1的正极相连构成独立回路；所述绕组W1与绕组W2耦合。所述绕组W1和绕组W2，采用绝缘漆包铜线双股并绕而成；所述绕组W3，采用绝缘漆包铜线绕制而成；所述双绕组磁极B1和单绕组磁极B2，均由导磁材料硅钢片制成。
当开关管T1导通给绕组W1供电时，主绕组W1在建立磁场能的同时将电能转换为电机的机械能，此阶段绕组W2中感应电动势e2的极性是下正上负，二极管D1截止，绕组W2中无电流；当开关管T1关断时，根据电感物理特性，绕组W2中感应电动势e2的极性为下负上正，二极管D1因承受正偏压而导通，绕组W2、绕组W3和二极管D1回路中流过电流，电动势e2向绕组W3供电励磁，将原本馈送到供电电源的能量通过磁极B2和绕组W3的电磁作用，再次转换为电机轴上的机械能，其工作过程的电感、电流、转矩曲线如图3所示。
在图3中，当开关管T1在到角度区间导通时，绕组W1流过电流，产生拖动转矩M1，开关管T1关断后，二极管D1导通，励磁绕组W3流过电流，产生拖动转矩M2，实现了原本回馈给供电电源的电能再次转换为机械能，解决了双绕组再生励磁开关磁阻电机绕组利用率低和在较大情况下续流期间产生制动转矩的问题，有益于提高电机运行效率和力能指标。
图4是本实用新型的单相供电的4/2极开关磁阻电机实施例。如图4所示，B1B1’是定子上的一对主磁极，主磁极B1B1’上双股并绕绕组W1和绕组W2，绕组W1的供电由开关管T1控制，其同名端与电源U的正端相连，异名端与开关管T1的C脚相连；续流绕组W2的同名端与二极管D1的负极相连，绕组W2的异名端直接与再励磁绕组W3的一端相连，二极管D1的正极与绕组W3的另一端相连。当开关管T1触发导通时，绕组W1流过电流而励磁产生电磁力矩，转子旋转一定量的机械角度（此阶段二极管D1因承受反向电势e2而截止），当旋转到与定转子磁极对齐后，关断开关管T1，绕组W2中感应电动势e2相对于二极管D1施加一个正向电压，二极管D1导通，为再励磁绕组W3提供励磁电流，从而再一次产生电磁力矩，转子继续旋转，上述过程周而复始，转子连续运行，电机轴输出机械能，实现将电能转换为机械能的全过程。
图5是本实用新型的另一种功率变换电路，其与图3相比，将二极管D1改用全控开关管T2，可实现再励磁电流大小的控制。
Claims (4)
1.一种双绕组再生励磁开关磁阻电机，包括主磁极、辅助磁极、主磁极上的励磁绕组W1以及续流绕组W2、辅助磁极上的再励磁绕组W3、开关管和续流管，其特征在于：还包括辅助磁极以及设在辅助磁极上的再励磁绕组W3，所述续流管、续流绕组W2、再励磁绕组W3串接成一回路。
2.如权利要求1所述的双绕组再生励磁开关磁阻电机，其特征在于：所述续流管为二极管。
3.如权利要求1所述的双绕组再生励磁开关磁阻电机，其特征在于：所述续流管为三极管。
4.如权利要求1所述的双绕组再生励磁开关磁阻电机，其特征在于：所述主磁极上的励磁绕组W1由两个顺极性的相同绕组串接组成。
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| CN201420490133.7U CN204013313U (zh) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 一种双绕组再生励磁开关磁阻电机 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104184387A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-03 | 湖南开启时代电子信息技术有限公司 | 一种双绕组再生励磁开关磁阻电机 |
| CN114337458A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 西比里电机技术(苏州)有限公司 | 一种两相开关磁阻电机的驱动拓扑电路 |
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- 2014-08-28 CN CN201420490133.7U patent/CN204013313U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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