CN110474493B - 同步电励磁电机及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机技术领域,提供一种同步电励磁电机及其应用,同步电励磁电机包括定子装配总成、转子装配总成以及导电装置。导电装置包括壳体组件、转轴组件、正极接线组件以及负极接线组件。利用正极左端盖、正极右端盖、正极接电环以及正极导电环围合形成用于容置导电液的第一环形空腔,以及利用负极左端盖、负极右端盖、负极接电环以及负极导电环围合形成用于容置导电液的第二环形空腔,这样,正极接电环与正极导电环之间,以及负极接电环与负极导电环之间均无实际的物理接触,避免了俩俩之间的磨损,使用寿命更长且维护成本更低,同时采用该种电连接方式,导电装置能够承载更高功率的转速工况。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,尤其提供一种同步电励磁电机及其应用。
背景技术
目前,新能源汽车大多使用的是永磁同步电机。永磁同步电机的主极磁场由转子中的永磁体提供,因此,电机在高速旋转时,永磁体将产生强大的反电动势,以至于在电机母线电压已经确定条件下,电机转速很难进一步提高。为了在限定的母线电压提高电机转速,通常采用弱磁控制的方法,但是这将导致电机效率降低和发热,影响电机的性能和新能源汽车等交通运输移动设备的续航里程。
同步电励磁电机的主极磁场由磁励绕组提供,或同时由励磁绕组和永磁体提供,因此磁通密度可调节,从而能够大大提高电机的综合效率。由于同步电励磁电机需要将电流导入转子绕组,然而现有的导电装置包括碳刷或集电环等,是直接与转子转轴进行物理接触,在工作过程易发生磨损,长时间后导电效率下降,维护成本更高,而且,所能够承载的转速工况有限。因此,亟需解决现有的同步电励磁电机导电效率、维护成本高且无法承载高转速工况的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同步电励磁电机,旨在解决现有同步电励磁电机导电效率低、维护成本高且无法承载高转速工况的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种同步电励磁电机包括
定子装配总成,所述定子装配总成包括定子机壳以及设于所述定子机壳内侧的定子绕组;
转子装配总成,所述转子装配总成包括转子转轴、转子铁芯以及励磁绕组,所述励磁绕组绕于所述转子铁芯上,所述转子铁芯套设于所述转子转轴且与所述转子转轴同轴转动,所述励磁绕组与所述定子绕组相对应;
导电装置,所述导电装置包括壳体组件、转轴组件、用于连接电源正极的正极接线组件以及用于连接电源负极的负极接线组件,所述壳体组件沿轴线方向连接于所述定子机壳的开口端,所述转轴组件一端连接于所述转子转轴且另一端枢接于所述壳体组件,所述正极接线组件包括正极左端盖、正极右端盖、正极接电环以及正极导电环,所述正极导电环套设于所述转轴组件且随所述转轴组件同轴转动,所述正极接电环围设于所述正极导电环的外侧且与所述正极导电环同心设置,所述正极左端盖和所述正极右端盖夹设于所述正极接电环的相对两侧且均围设于所述转轴组件并相对于所述壳体组件静止,所述正极左端盖、所述正极右端盖、所述正极接电环以及所述正极导电环围合形成用于容置导电液的第一环形空腔,所述正极接电环连接于电源正极,所述正极导电环通过导线连接于所述励磁绕组的正极,所述负极接线组件包括负极左端盖、负极右端盖、负极接电环以及负极导电环,所述负极导电环套设于所述转轴组件且随所述转轴组件同轴转动,所述负极接电环围设于所述负极导电环的外侧且与所述负极导电环同心设置,所述负极左端盖和所述负极右端盖夹设于所述负极接电环的相对两侧且均围设于所述转轴组件并与相对于所述壳体组件静止,所述负极左端盖、所述负极右端盖、所述负极接电环以及所述负极导电环围合形成用于容置导电液的第二环形空腔,所述负极接电环连接于电源负极,所述负极导电环通过导线连接于所述励磁绕组的负极。
具体地,所述正极接电环包括第一环体以及由第一环体沿径向向外延伸形成的第二环体,所述第一环体和所述第二环体均夹设于所述正极左端盖和所述正极右端盖之间,所述第一环体的厚度大于所述第二环体的厚度,所述正极导电环包括用于连接所述转轴组件的第三环体以及由第三环体沿周向向外延伸的第四环体,所述第三环体的厚度大于所述第四环体的厚度,所述第四环体的相对两侧均沿轴线方向向外凸伸形成第一凸筋,所述正极左端盖、所述正极右端盖、所述第一环体以及所述第一凸筋围合形成所述第一环形空腔。
进一步地,所述正极接线组件包括两第一密封圈,两所述第一密封圈分别设于所述正极左端盖上和所述正极右端盖上,并且,分别位于所述所述第二环体的两侧以及均位于所述第一环体的外围。
进一步地,所述正极接线组件包括两第二密封圈,两所述第二密封圈分别设于所述正极左端盖上和所述正极右端盖上,并且,分别位于所述第四环体的两侧以及均位于所述第一凸筋与所述第三环体之间。
具体地,所述负极接电环包括第五环体以及由第五环体沿径向向外延伸形成的第六环体,所述第五环体和所述第六环体均夹设于所述负极左端盖和所述负极右端盖之间,所述第五环体的厚度大于所述第六环体的厚度,所述负极导电环包括用于连接所述转轴组件的第七环体以及由第七环体沿周向向外延伸的第八环体,所述第七环体的厚度大于所述第八环体的厚度,所述第八环体的相对两侧均沿轴线方向向外凸伸形成第二凸筋,所述负极左端盖、所述负极右端盖、所述第五环体以及所述第二凸筋围合形成所述第二环形空腔。
进一步地,所述负极接线组件包括两第三密封圈,两所述第三密封圈分别设于所述负极左端盖上和所述负极右端盖上,并且,分别位于所述第六环体的两侧以及均位于所述第五环体的外围。
进一步地,所述正极接线组件包括两第四密封圈,两所述第四密封圈分别设于所述负极左端盖上和所述负极右端盖上,并且,分别位于所述第八环体的两侧以及均位于所述第二凸筋与所述第七环体之间。
具体地,所述转轴组件包括轴体以及套设于所述轴体上且随所述轴体同轴转动的轴托,所述轴体连接于所述转子转轴,所述轴体沿轴向方向开设有两供导线穿过的第一导线腔和第二导线腔,所述轴托沿轴线方向开设两供导线穿过的第三导线腔和第四导线腔,所述第一导线腔和所述第三导线腔相连通且与所述正极导电环相对应,所述第二导线腔和所述第四导线腔相连通且与所述负极导电环相对应。
进一步地,所述同步电励磁电机还包括转子电流控制系统,所述转子电流控制系统包括电流控制器、功率驱动电路以及电流传感器,所述电流控制器、所述功率驱动电路、所述电流传感器以及所述导电装置依次电性连接形成通电回路。
本发明的有益效果:本发明的提供的同步电励磁电机,利用正极左端盖、正极右端盖、正极接电环以及正极导电环围合形成用于容置导电液的第一环形空腔,以及利用负极左端盖、负极右端盖、负极接电环以及负极导电环围合形成用于容置导电液的第二环形空腔,这样,正极接电环与正极导电环之间,以及负极接电环与负极导电环之间均无实际的物理接触,避免了俩俩之间的磨损,使用寿命更长且维护成本更低,同时采用该种电连接方式,导电装置能够承载更高功率的转速工况。
本发明还提供一种上述所述同步电励磁电机,所述同步电励磁电机应用在交通运输移动设备。
本发明的有益效果:本发明的提供的一种上述同步电励磁电机的应用,在具有上述同步电励磁电机的基础上,交通运输移动设备能够获得更高综合效率,并且,维护成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的同步电励磁电机的剖面图;
图2为本发明实施例提供的同步电励磁电机的导电装置的剖面图;
图3为图2中A处的放大图;
图4为图2中B处的放大图;
图5为本发明实施例提供的同步电励磁电机的导电装置的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的同步电励磁电机的转子装配总成的剖面图;
图7为本发明实施例提供的同步电励磁电机的转子装配总成另一结构的剖面图;
图8为本发明实施例提供的转子电流控制系统的结构示意图。
其中,图中各附图标记如下:
同步电励磁电机 | 10 | 第三环体 | 117 | 第三导线腔 | 135 |
导电装置 | 100 | 第四环体 | 118 | 第四导线腔 | 136 |
壳体组件 | 101 | 第一凸筋 | 119 | 定子装配总成 | 200 |
转轴组件 | 102 | 第一密封圈 | 120 | 定子机壳 | 201 |
正极接线组件 | 103 | 第二密封圈 | 121 | 定子绕组 | 202 |
负极接线组件 | 104 | 第五环体 | 122 | 转子装配总成 | 300 |
正极左端盖 | 105 | 第六环体 | 123 | 转子转轴 | 301 |
正极右端盖 | 106 | 第七环体 | 124 | 转子铁芯 | 302 |
正极接电环 | 107 | 第八环体 | 125 | 励磁绕组 | 303 |
正极导电环 | 108 | 第二凸筋 | 126 | 永磁体 | 304 |
第一环形空腔 | 109 | 第一进液通道 | 127 | 转子电流控制系统 | 400 |
负极左端盖 | 110 | 第二进液通道 | 128 | 电流控制器 | 401 |
负极右端盖 | 111 | 第三密封圈 | 129 | 功率驱动电路 | 402 |
负极接电环 | 112 | 第四密封圈 | 130 | 电流传感器 | 403 |
负极导电环 | 113 | 轴体 | 131 | 第一电力电子开关 | 404 |
第二环形空腔 | 114 | 轴托 | 132 | 第二电力电子开关 | 405 |
第一环体 | 115 | 第一导线腔 | 133 | 第三电力电子开关 | 406 |
第二环体 | 116 | 第二导线腔 | 134 | 第四电力电子开关 | 407 |
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1至图6,本发明实施例提供的同步电励磁电机10包括定子装配总成200、转子装配总成300以及导电装置100。
定子装配总成200包括定子机壳201以及设于定子机壳201内侧的定子绕组202,定子绕组202连接外部三相电流形成磁场。
转子装配总成300包括转子转轴301、转子铁芯302以及励磁绕组303。励磁绕组303绕于转子铁芯302上,转子铁芯302套设于转子转轴301且与转子转轴301同轴转动,励磁绕组303与定子绕组202相对应。由于励磁绕组303的磁通密度可调节,即在与定子绕组202的磁场进行交互形成转矩的大小可调,进而转子转轴301的转速能够提高。
导电装置100是为励磁绕组303提供电流的连接装置,确保转子转轴301在高速转动下获得供电。导电装置100包括壳体组件101、转轴组件102、用于连接电源正极的正极接线组件103以及用于连接电源负极的负极接线组件104。壳体组件101沿轴线方向连接于定子机壳201的开口端,转轴组件102一端连接于转子转轴301且另一端枢接于壳体组件101,可以理解地,转轴组件102随转子转轴301通轴转动。
正极接线组件103包括正极左端盖105、正极右端盖106、正极接电环107以及正极导电环108。正极导电环108套设于转轴组件102,正极接电环107围设于正极导电环108的外侧且与正极导电环108同心设置,正极左端盖105和正极右端盖106夹设于正极接电环107的相对两侧且均围设于转轴组件102,这里,正极左端盖105、正极右端盖106以及正极接电环107相对壳体组件101保持静止状态,而正极导电环108随转轴组件102同轴转动。正极左端盖105、正极右端盖106、正极接电环107以及正极导电环108围合形成用于容置导电液的第一环形空腔109,正极接电环107连接于电源正极,正极导电环108通过导线连接于励磁绕组303的正极。这里,电流流向依次是电源正极、正极接电环107、第一环形空腔109内的导电液、正极导电环108以及励磁绕组303的正极。
负极接线组件104包括负极左端盖110、负极右端盖111、负极接电环112以及负极导电环113。负极导电环113套设于转轴组件102,负极接电环112围设于负极导电环113的外侧且与负极导电环113同心设置,负极左端盖110和负极右端盖111夹设于负极接电环112的相对两侧且均围设于转轴组件102,这里,负极左端盖110、负极右端盖111以及负极接电环112相对壳体组件101保持静止状态,而负极导电环113随转轴组件102同轴转动。负极左端盖110、负极右端盖111、负极接电环112以及负极导电环113围合形成用于容置导电液的第二环形空腔114,负极接电环112连接于电源负极,负极导电环113通过导线连接于励磁绕组303的负极。这里,电流流向依次是电源负极、负极接电环112、第二环形空腔114内的导电液、负极导电环113以及励磁绕组303的负极。
综上,电流由电源的正极流出依次通过正极接电环107、第一环形空腔109内的导电液、正极导电环108、励磁绕组303的正极、励磁绕组303的负极、负极导电环113、第二环形空腔114内的导电液以及负极接电环112回到电源的负极形成通电回路,以实现为励磁绕组303供电。在带动转子转轴301转动的同时,转轴组件102、正极导电环108以及负极导电环113随其一起转动,并且,静止的正极接电环107通过导电液与正极导电环108电性连接,以及,静止的负极接电环112通过导电液与负极导电环113电性连接,俩俩之间无直接的物理接触,因而能够承受过高功率的转速工况。
本发明实施例提供的同步电励磁电机10,利用正极左端盖105、正极右端盖106、正极接电环107以及正极导电环108围合形成用于容置导电液的第一环形空腔109,以及利用负极左端盖110、负极右端盖111、负极接电环112以及负极导电环113围合形成用于容置导电液的第二环形空腔114,这样,正极接电环107与正极导电环108之间,以及负极接电环112与负极导电环113之间均无实际的物理接触,避免了俩俩之间的磨损,使用寿命更长且维护成本更低,同时采用该种电连接方式,导电装置100能够承载更高功率的转速工况。
具体地,请参考图2、图3和图5,在本实施例中,正极接电环107包括第一环体115以及由第一环体115沿径向向外延伸形成的第二环体116,第一环体115和第二环体116均夹设于正极左端盖105和正极右端盖106之间,即两者与正极左端盖105和正极右端盖106保持静止,第一环体115的厚度大于第二环体116的厚度,这里,第二环体116与外部电源的正极相连接,并且,整体结构的质量更轻。正极导电环108包括第三环体117以及由第三环体117沿周向向外延伸的第四环体118,第三环体117的厚度大于第四环体118的厚度,同理地,第三环体117套设于转轴组件102上并随其同轴转动,并且,正极导电环108的整体质量更轻,转动速率更快,且更利于密封。第四环体118的相对两侧均沿轴线方向向外凸伸形成第一凸筋119,正极左端盖105、正极右端盖106、第一环体115以及第一凸筋119围合形成第一环形空腔109。可以理解地,正极左端盖105与正极右端盖106相对端侧均开设有沟槽,两沟槽相围合形成容置空间,将第一环体115和第一凸筋119伸入容置空间增加了二者与导电液的接触面积,提高导电效率,同时,也对正极左端盖105与正极右端盖106连接处的缝隙进行封堵避免导电液从二者缝隙出流出。而且,在电机高速转动下,导电液会跟随着正极导电环108旋转,并受到向外的离心力,因此只有少量的导电液体将进入第一凸筋119与正极左、右端盖之间的缝隙中。该微小缝隙的特征为狭长且弯曲,那么由于导电液的张力会形成压力梯度进一步阻止导电液的渗出。
优选地,在本实施例中,导电液为镓锡锌合金导电液,其粘度系数很低,润滑性和导电性能均很好,所以可以在保证良好的导电性能下,降低电机的发热以及阻力。
优选地,在本实施例中,第四环体118分别朝向正极左端盖105和正极右端盖106的端侧均设有防渗透纹路。为了提高密封效果,正极左端盖105和正极有端盖分别与第四环体118相接触的表面加工为光面外,即无任何纹路,也可以加工为具有突出或凹陷且均匀分布的旋纹纹路,即当电机高速旋转时,旋纹纹路所产生的空气气压能够起到抑制导电液渗入正极左端盖105和正极右端盖106之间的缝隙的效果。
具体地,请参考图2、图3和图5,在本实施例中,正极接线组件103包括两第一密封圈120,两第一密封圈120分别设于正极左端盖105上和正极右端盖106上,并且,分别位于第二环体116的相对两侧以及均为位于第一环体的外围。可以理解地,为了进一步保证导电液不发生渗漏现象,正极左端盖105与第二环体116之间,以及正极右端盖106与第二环体116之间各设有一第一密封圈120来进行封堵缝隙。并且,在第一密封圈120的外围涂覆润滑脂,对导电液起到液封的作用。
进一步地,请参考图2、图3和图5,在本实施例中,正极接线组件103还包括两第二密封圈121,两第二密封圈121分别设于正极左端盖105上和正极右端盖106上,并且,分别位于第四环体118的两侧以及均位于第一凸筋119与第三环体117之间。同理地,第二密封圈121与第一密封圈120作用相同,考虑到正极导电环108相对正极左、右端盖发生绕轴转动,因此,第二密封圈121沿轴线方向的截面呈方形,增加其与第四环体118的接触面积以提高密封性。同理地,在第二密封圈121的外围涂覆润滑脂,对导电液起到液封的作用。
具体地,请参考图2、图4和图5,在本实施例中,负极接电环112包括第五环体122以及由第五环体122沿径向向外延伸形成的第六环体123,第五环体122和第六环体123均夹设于负极左端盖110和负极右端盖111之间,即两者与负极左端盖110和负极右端盖111保持静止,第五环体122的厚度大于第六环体123的厚度,这里,第六环体123与外部电源的正极相连接,并且,整体结构的质量更轻。负极导电环113包括第七环体124以及由第七环体124沿周向向外延伸的第八环体125,第七环体124的厚度大于第八环体125的厚度,同理地,第七环体124套设于转轴组件102上并随其同轴转动,并且,负极导电环113的整体质量更轻,转动速率更快。第八环体125的相对两侧均沿轴线方向向外凸伸形成第二凸筋126,负极左端盖110、负极右端盖111、第五环体122以及第二凸筋126围合形成第二环形空腔114。可以理解地,负极左端盖110与负极右端盖111相对端侧均开设有沟槽,两沟槽相围合形成容置空间,将第五环体122和第二凸筋126伸入容置空间增加了二者与导电液的接触面积,提高导电效率,同时,也对负极左端盖110与负极右端盖111连接处的缝隙进行封堵避免导电液从二者缝隙出流出。
优选地,请参考图3至图5,在本实施例中,在正极左端盖105或正极右端盖106上沿径向方向开设有第一进液通道127,该第一进液通道127与第一环形空腔109连通,并且,通过螺钉旋钮入第一进液通道127的开口处以实现密封。在负极左端盖110或负极右端盖111上沿径向方向开设有第二进液通道128,该第二进液通道128与第二环形空腔114连通,并且,通过螺钉旋钮入第二进液通道128的开口处以实现密封。
优选地,在本实施例中,第八环体125分别朝向负极左端盖110和负极右端盖111的端侧均设有防渗透纹路。同样地,为了提高密封效果,负极左端盖110和负极有端盖分别与第八环体125相接触的表面加工为光面外,即无任何纹路,也可以加工为具有突出或凹陷且均匀分布的旋纹纹路,即当电机高速旋转时,旋纹纹路所产生的空气气压能够起到抑制导电液渗入负极左端盖110和负极右端盖111之间的缝隙的效果。
进一步地,请参考图2、图4和图5,在本实施例中,负极接线组件104包括两第三密封圈129,两第三密封圈129分别设于负极左端盖110上和负极右端盖111上,并且,分别位于第六环体123的两侧以及均为位于第五环体122的外围。同理地,为了进一步保证导电液不发生渗漏现象,负极左端盖110与第六环体123之间,以及负极右端盖111与第六环体123之间各设有一第三密封圈129来进行封堵缝隙。并且,在第三密封圈129的外围涂覆润滑脂,对导电液起到液封的作用。
进一步地,请参考图2、图4和图5,在本实施例中,正极接线组件103包括两第四密封圈130,两第四密封圈130分别设于负极左端盖110上和负极右端盖111上,并且,分别位于第八环体125的两侧以及均位于第二凸筋126与第七环体124之间。同理地,第四密封圈130与第三密封圈129作用相同,考虑到负极导电环113相对负极左、右端盖发生绕轴转动,因此,第四密封圈130沿轴线方向的截面呈方形,增加其与第八环体125的接触面积以提高密封性。同理地,在第四密封圈130的外围涂覆润滑脂,对导电液起到液封的作用。
进一步地,请参考图2至图5,在本实施例中,转轴组件102包括轴体131以及套设于轴体131上且随轴体131同轴转动的轴托132,这里,这种可拆卸的转轴组合,方便日后维护且维护成本更低。轴体131连接于转子转轴301,轴体131沿轴向方向开设有两供导线穿过的第一导线腔133和第二导线腔134,轴托132沿轴线方向开设两供导线穿过的第三导线腔135和第四导线腔136,第一导线腔133和第三导线腔135相连通且与正极导电环108相对应,第二导线腔134和第四导线腔136相连通且与负极导电环113相对应。具体地,在第三环体117的轴向方向旋拧入固定螺钉来固定正极导线,一端固定好的正极导线依次通过第三导线腔135和第一导线腔133,并且,其另一端连接于励磁绕组303的正极。同理地,在第七环体124的轴向方向旋拧入固定螺钉来固定负极导线,一端固定好的负极导线依次通过第四导线腔136和第二导线腔134,并且,其另一端连接于励磁绕组303的负极。由于励磁绕组303、转子转轴301、轴体131以及转托同轴转动,因此,导线不会发生缠绕。
进一步地,请参考图1和图7,在本实施例中,转子装配总成300还包括若干永磁体304,各永磁体304以转子转轴301的中轴线为中心等间距地周向分布于转子铁芯302上。在励磁绕组303的基础上,增加若干永磁体304可进一步增强主极磁场,使得转子转轴301产生更大的转矩,提升电机的功率密度。
进一步地,请参考图1、图2、图6和图8,在本实施例中,同步电励磁电机10还包括转子电流控制系统400,其作用是控制励磁绕组303电流的幅值和方向。该转子电流控制系统400包括电流控制器401、功率驱动电路402以及电流传感器403,电流控制器401、功率驱动电路402、电流传感器403以及导电装置100依次电性连接形成通电回路。具体地,请参考图8,功率驱动电路402由四个电力电子开关组成,为了进行区分,将其分为第一电力电子开关404、第二电力电子开关405、第三电力电子开关406以及第四电力电子开关407。若第一电力电子开关404和第四电力电子开关407导通,则电流的流向为:电源正极—第一电力电子开关404—导电装置100的正极接电环107—励磁绕组303—导电装置100的负极接电环112—第四电力电子开关407—电源负极。若保持第四电力电子开关407导通,同时不断开闭第一电力电子开关404,并根据电流传感器403所测量的电流值,利用电流控制器401对第一电力电子开关404开闭的占空比进行控制,就可以实现对励磁绕组303通电电流的调节。同理地,若第二电力电子开关405、第三力电子开关406导通,则电流的流向为:电源正极—第三力电子开关406—导电装置100的负极接电环112—励磁绕组303—导电装置100的正极接电环107—第二电力电子开关405—电源负极。这样所流过转子的电流就实现了反向。同样地,若保持第二电力电子开关405导通,同时不断开闭第三电力电子开关406,并根据电流传感器403所测量的电流值,利用电流控制器401对第三电力电子开关406开闭的占空比进行控制,就可以实现对反向的转子电流的调节。
本发明实施例还提供一种上述同步电励磁电机的应用,该同步电励磁电机应用在交通运输移动设备。
这里,交通运输移动设备包括汽车、船舶、飞机等运输工具,通过同步电励磁电机10的导电装置100的正、负极连接到各交通运输移动设备的供电电池以向励磁绕组303供电。在具有上述同步电励磁电机10的基础上,交通运输移动设备能够获得更高综合效率,并且,维护成本更低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种同步电励磁电机,其特征在于:所述同步电励磁电机包括
定子装配总成,所述定子装配总成包括定子机壳以及设于所述定子机壳内侧的定子绕组;
转子装配总成,所述转子装配总成包括转子转轴、转子铁芯以及励磁绕组,所述励磁绕组绕于所述转子铁芯上,所述转子铁芯套设于所述转子转轴且与所述转子转轴同轴转动,所述励磁绕组与所述定子绕组相对应;
导电装置,所述导电装置包括壳体组件、转轴组件、用于连接电源正极的正极接线组件以及用于连接电源负极的负极接线组件,所述壳体组件沿轴线方向连接于所述定子机壳的开口端,所述转轴组件一端连接于所述转子转轴且另一端枢接于所述壳体组件,所述正极接线组件包括正极左端盖、正极右端盖、正极接电环以及正极导电环,所述正极导电环套设于所述转轴组件且随所述转轴组件同轴转动,所述正极接电环围设于所述正极导电环的外侧且与所述正极导电环同心设置,所述正极左端盖和所述正极右端盖夹设于所述正极接电环的相对两侧且均围设于所述转轴组件并相对于所述壳体组件静止,所述正极左端盖、所述正极右端盖、所述正极接电环以及所述正极导电环围合形成用于容置导电液的第一环形空腔,所述正极接电环连接于电源正极,所述正极导电环通过导线连接于所述励磁绕组的正极,所述负极接线组件包括负极左端盖、负极右端盖、负极接电环以及负极导电环,所述负极导电环套设于所述转轴组件且随所述转轴组件同轴转动,所述负极接电环围设于所述负极导电环的外侧且与所述负极导电环同心设置,所述负极左端盖和所述负极右端盖夹设于所述负极接电环的相对两侧且均围设于所述转轴组件并与相对于所述壳体组件静止,所述负极左端盖、所述负极右端盖、所述负极接电环以及所述负极导电环围合形成用于容置导电液的第二环形空腔,所述负极接电环连接于电源负极,所述负极导电环通过导线连接于所述励磁绕组的负极。
2.根据权利要求1所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述正极接电环包括第一环体以及由第一环体沿径向向外延伸形成的第二环体,所述第一环体和所述第二环体均夹设于所述正极左端盖和所述正极右端盖之间,所述第一环体的厚度大于所述第二环体的厚度,所述正极导电环包括用于连接所述转轴组件的第三环体以及由第三环体沿周向向外延伸的第四环体,所述第三环体的厚度大于所述第四环体的厚度,所述第四环体的相对两侧均沿轴线方向向外凸伸形成第一凸筋,所述正极左端盖、所述正极右端盖、所述第一环体以及所述第一凸筋围合形成所述第一环形空腔。
3.根据权利要求2所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述正极接线组件包括两第一密封圈,两所述第一密封圈分别设于所述正极左端盖上和所述正极右端盖上,并且,分别位于所述所述第二环体的两侧以及均位于所述第一环体的外围。
4.根据权利要求3所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述正极接线组件包括两第二密封圈,两所述第二密封圈分别设于所述正极左端盖上和所述正极右端盖上,并且,分别位于所述第四环体的两侧以及均位于所述第一凸筋与所述第三环体之间。
5.根据权利要求4所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述负极接电环包括第五环体以及由第五环体沿径向向外延伸形成的第六环体,所述第五环体和所述第六环体均夹设于所述负极左端盖和所述负极右端盖之间,所述第五环体的厚度大于所述第六环体的厚度,所述负极导电环包括用于连接所述转轴组件的第七环体以及由第七环体沿周向向外延伸的第八环体,所述第七环体的厚度大于所述第八环体的厚度,所述第八环体的相对两侧均沿轴线方向向外凸伸形成第二凸筋,所述负极左端盖、所述负极右端盖、所述第五环体以及所述第二凸筋围合形成所述第二环形空腔。
6.根据权利要求5所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述负极接线组件包括两第三密封圈,两所述第三密封圈分别设于所述负极左端盖上和所述负极右端盖上,并且,分别位于所述第六环体的两侧以及均位于所述第五环体的外围。
7.根据权利要求6所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述正极接线组件包括两第四密封圈,两所述第四密封圈分别设于所述负极左端盖上和所述负极右端盖上,并且,分别位于所述第八环体的两侧以及均位于所述第二凸筋与所述第七环体之间。
8.根据权利要求1至7任一项所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述转轴组件包括轴体以及套设于所述轴体上且随所述轴体同轴转动的轴托,所述轴体连接于所述转子转轴,所述轴体沿轴向方向开设有两供导线穿过的第一导线腔和第二导线腔,所述轴托沿轴线方向开设两供导线穿过的第三导线腔和第四导线腔,所述第一导线腔和所述第三导线腔相连通且与所述正极导电环相对应,所述第二导线腔和所述第四导线腔相连通且与所述负极导电环相对应。
9.根据权利要求1至7任一项所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述同步电励磁电机还包括转子电流控制系统,所述转子电流控制系统包括电流控制器、功率驱动电路以及电流传感器,所述电流控制器、所述功率驱动电路、所述电流传感器以及所述导电装置依次电性连接形成通电回路。
10.根据权利要求1至7任一项所述的同步电励磁电机,其特征在于:所述同步电励磁电机应用在交通运输移动设备。
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