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摘要：本发明涉及一种五相5N4N极电枢励磁分散式容错电励磁双凸极电机，定子的定子极上交替分布有电枢绕组和励磁绕组，电枢绕组和励磁绕组不在同一个定子极上，使电枢绕组与励磁绕组之间物理隔离，避免电枢绕组与励磁绕组之间的匝间短路，增加电机的容错性。所述电枢绕组和励磁绕组在定子极上均匀分布。所述电枢绕组的一端引出接在一起，另一端接在全桥电路两个二极管之间。励磁绕组相对于电枢绕组位置相同，导致每一相励磁绕组出力均匀，产生对称的相磁路，电磁力平衡。并且保持了传统分布励磁双凸极电机，调磁方便，成本低廉，转子结构简单可靠的优点。本发明中的电机互感较小，容错性较高，相电流对称。

主权项：1.一种五相5N4N极电枢励磁分散式容错电励磁双凸极电机，包括定子、转子，其特征在于：所述定子的定子极上交替分布有电枢绕组和励磁绕组，电枢绕组和励磁绕组不在同一个定子极上，使电枢绕组与励磁绕组之间物理隔离，避免电枢绕组与励磁绕组之间的匝间短路，增加电机的容错性；所述电枢绕组和励磁绕组在定子极上均匀分布；励磁绕组相对于电枢绕组位置相同，使每一相励磁绕组出力均匀，产生对称的相磁路，电磁力平衡。

全文数据：五相5N4N极电枢励磁分散式容错电励磁双凸极电机技术领域本发明涉及一种双凸极电机，尤其是一种电励磁双凸极电机。背景技术双凸极电机结构是上世纪90年代出现的一种新型电机，相较于传统电机，双凸极电机转子上无绕组，所有的电枢绕组和励磁绕组全部集中在定子上，电机的这种简单结构使其特别适合高速运行场合，发电工作时不需要位置传感器和可控功率变换器，结构简单可靠，其高可靠性使其构成航空电源的优良品质。在开关磁阻电机的基础上得到了永磁双凸极电机，永磁体作为励磁源。由永磁双凸极电机发展至电励磁双凸极电机，电励磁双凸极电机保留了开关磁阻电机转子结构简单，成本低廉且调磁方便的优点。电励磁双凸极电机的特点：1电励磁采用直流励磁，调磁方便，相较永磁双凸极电机，不存在永磁体，降低了电机的成本，因为没有永磁体所以不存在退磁的问题。2电枢绕组和励磁绕组全部集中在定子极上，转子极上无绕组，转子是由硅钢片叠压而成，没有线圈和磁钢，电机结构简单可靠。3电励磁双凸极电机的所有电枢绕组和励磁绕组全部都在定子上，适合高速运转，绕组靠近外壳易于散热。4电励磁双凸极电机励磁调节方便，改变直流励磁电源大小即可调节输出电压，使输出电压保持恒定，省去了变频器，外电路结构简单，提高了双凸极电机的可靠性，降低了成本。双凸极电机一般都应用在大飞机起动发电系统，新能源发电，车辆驱动系统和燃油泵系统，并且具有多相冗余容错能力，适用于航空航天，汽车，风力发电等对可靠性，电源质量要求高的领域。传统双凸极电励磁电机的励磁一般采用的是分布励磁，励磁绕组绕制在多个双凸极电机的定子极上，存在相磁路不对称的问题，会导致电机电枢绕组损耗和整流桥损耗分布不均的问题。与此同时，也增加了电机的电机整流输出电压脉动。而需要采用一种方式：电枢绕组和励磁绕组定子极上交替出现，不出现重叠，互不干扰，励磁绕组和电枢绕组均匀分布在定子极上，产生对称的相磁路，电磁力平衡，并且保持了传统电励磁双凸极电机，调磁方便，结构简单，易于散热，可靠高的优点。发明内容本发明在传统的电励磁双凸极电机的基础上，结合双凸极电机的本体特性，提出了一种新颖的五相5N4NN是正整数结构容错电励磁双凸极电机，该方法相磁路对称，电磁力平衡，电机互感较小，容错性较高，相电流对称。为更好的利用双凸极电机发电运行特性奠定了基础。本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种五相5N4N极电枢励磁分散式容错电励磁双凸极电机，包括定子、转子，所述定子的定子极上交替分布有电枢绕组和励磁绕组，电枢绕组和励磁绕组不在同一个定子极上，使电枢绕组与励磁绕组之间物理隔离，避免电枢绕组与励磁绕组之间的匝间短路，增加电机的容错性。进一步，所述电枢绕组和励磁绕组在定子极上均匀分布。进一步，所述电枢绕组的一端引出接在一起，另一端接在全桥电路两个二极管之间。本发明的新型五相5N4NN是正整数结构电励磁同步电机采取以上技术方案，具有以下有益效果：1绕组空间较大，增加了线径，降低损耗；2具有很强的容错能力；3绕组绕制简单，易于散热，不易损坏；4相磁路对称，电磁力平衡；附图说明图1是108结构电励磁同步电机二维结构图；图2是108结构电励磁同步电机整流电路图；图3是五相绕组磁链仿真图；图4五相绕组反电动势仿真图；图5是整流输出电压仿真图；图中的主要符号名称：Z为整流电路所接的负载；LA1、LB1、LC1、LD1、LE1分别为108结构电励磁同步电机的A相、B相、C相、D相、E相绕组电感；D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10为整流电路二极管；EA1、EB1、EC1、ED1、EE1分别为108结构电励磁同步电机的A相、B相、C相、D相、E相反电势；A、B、C、D、E分别为108电励磁同步电机的A相、B相、C相、D相、E相电枢绕组；F为电励磁同步电机的励磁绕组。具体实施方式本发明公布了一种新型五相5N4NN是正整数结构容错电励磁双凸极电机，该电机定子极上有一套电枢绕组和励磁绕组，励磁绕组与电枢绕组均匀的分布在定子极上，转子极上无绕组。电枢绕组和励磁绕组均匀分布在不同的定子极上，在定子极上交替出现，彼此之间不存在交叉重叠。电枢绕组的一端引出接在一起，另一端接在全桥电路两个二极管之间，A相绕组接在二极管D1正端和二极管D10负端之间，B相绕组接在二极管D2正端和二极管D9负端之间，C相绕组接在二极管D3正端和二极管D8负端之间，D相绕组接在二极管D4正端和二极管D7负端之间，E相绕组接在二极管D5正端和二极管D6负端之间。传统的集中式励磁或分布式励磁方式，在一个定子极上同时绕有电枢绕组和励磁绕组，相对于传统的电励磁双凸极电机，本文提出的新型结构减小了电枢绕组和励磁绕组之间的耦合，电枢绕组和励磁绕组不在同一个定子极上，相与相之间存在物理隔离，避免了相与相之间的匝间短路，增加电机的容错性。励磁绕组相对于电枢绕组位置相同，导致每一相励磁绕组出力均匀，产生对称的相磁路，电磁力平衡。并且保持了传统分布励磁双凸极电机，调磁方便，成本低廉，转子结构简单可靠的优点。本发明中的电机互感较小，容错性较高，相电流对称。本发明适用于各种5N4NN是正整数结构的容错电励磁双凸极电机，下面将结合附图以五相108结构的电励磁双凸极电机为例对发明技术方案进行详细说明：本发明中的五相108结构的电励磁双凸极电机的平面结构，如图1所示，定子1、转子2均为双凸极结构，励磁绕组4中通入励磁电流，在电机内部产生主磁场。电枢绕组3和励磁绕组4均匀分布在不同的定子极上，在定子极上交替出现，彼此之间不存在交叉重叠。电枢绕组3的一端引出接在一起，另一端接在全桥电路两个二极管之间，A相绕组接在二极管D1正端和二极管D10负端之间，B相绕组接在二极管D2正端和二极管D9负端之间，C相绕组接在二极管D3正端和二极管D8负端之间，D相绕组接在二极管D4正端和二极管D7负端之间，E相绕组接在二极管D5正端和二极管D6负端之间。传统的集中式励磁或分布式励磁方式，在一个定子极上同时绕有电枢绕组和励磁绕组，相对于传统的电励磁双凸极电机，本发明提出的新型结构减小了电枢绕组和励磁绕组之间的耦合，电枢绕组3和励磁绕组4不在同一个定子极上，相与相之间存在物理隔离，避免了相与相之间的匝间短路，增加电机的容错性。本发明的电机有五相电枢绕组存在，分别是A、B、C、D、E。这五相的负极分别是X、Y、Z、W、M，电枢绕组的绕线方式如图1所示。电枢绕组3和励磁绕组4共同构成新型双凸极电机发电系统。与108结构电励磁双凸极电机相对应的发电系统的整流电路如图2所示，本发明以全桥不控整流电路为例进行说明，电枢绕组的一端引出接在一起，另一端接在全桥电路两个二极管之间，A相绕组接在二极管D1正端和二极管D10负端之间，B相绕组接在二极管D2正端和二极管D9负端之间，C相绕组接在二极管D3正端和二极管D8负端之间，D相绕组接在二极管D4正端和二极管D7负端之间，E相绕组接在二极管D5正端和二极管D6负端之间。电机的初始位置如图1所示，A、B、C、D、E五相磁链如图3所示A、B、C、D、E五相反电势如图4所示，根据绕组与二极管的连接方式可知，A、B、C、D、E五相绕组在转子极滑入对应的定子极时向负载输出电能，即A、B、C、D、E五相绕组反电势为负时向负载输出电能，图5是未滤波的整流输出电压波形。相对于传统的电励磁双凸极电机，本发明提出的新型结构减小了电枢绕组和励磁绕组之间的耦合，电枢绕组和励磁绕组不在同一个定子极上，相与相之间存在物理隔离，避免了相与相之间的匝间短路，增加电机的容错性。励磁绕组相对于电枢绕组位置相同，导致每一相励磁绕组出力均匀，产生对称的相磁路，电磁力平衡。并且保持了传统分布励磁双凸极电机，调磁方便，成本低廉，转子结构简单可靠的优点。本发明中的电机互感较小，容错性较高，相电流对称。这种绕组结构和整流方式实现方便，结构简单，具有良好的应用前景。

权利要求：1.一种五相5N4N极电枢励磁分散式容错电励磁双凸极电机，包括定子、转子，其特征在于：所述定子的定子极上交替分布有电枢绕组和励磁绕组，电枢绕组和励磁绕组不在同一个定子极上，使电枢绕组与励磁绕组之间物理隔离，避免电枢绕组与励磁绕组之间的匝间短路，增加电机的容错性。2.根据权利要求1所述的五相5N4N极电枢励磁分散式容错电励磁双凸极电机，其特征在于：所述电枢绕组和励磁绕组在定子极上均匀分布。3.根据权利要求1所述的五相5N4N极电枢励磁分散式容错电励磁双凸极电机，其特征在于：所述电枢绕组的一端引出接在一起，另一端接在全桥电路两个二极管之间。

百度查询： 上海电力大学 五相5N/4N极电枢励磁分散式容错电励磁双凸极电机