復合式永磁同步電機制造技術

本發明專利技術公開了一種復合式永磁同步電機，可通過變更接線方式切換成三相、六相或九相的不同相位，而與市電側不同電壓并聯，其包括：一永磁同步電機模塊包含一轉子單元及一定子單元；一底座具有一容置部；一頂蓋具有一前表面；及一軸承，是穿透前表面。轉子單元設置有P個轉子磁石，定子單元具有S個槽；相鄰的兩槽之間具有一齒部并纏繞有一線圈，其中P為38N、S為36N；或P為34M、S為36M，而N及M為正整數。本發明專利技術不僅適用于風力發電機中，亦適用于任何電機結構中，而其可依需求切換至不同相位的特性則提供更多使用上的靈活性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是與一種復合式永磁同步電機有關，尤指一種可任意切換為三相、六相或九相的不同的相位，而可與不同電壓110/220/440V的市電側進行并聯的復合式永磁同步電機。
技術介紹
電能對人類而言，已經成為一種不可或缺的能源。以目前而言，火力發電仍是目前世界上發電廠最多發電量也最大的一種發電方式。火力發電主要是以燃繞煤、石油、天然氣等化石燃料，來加熱水并產生蒸氣以推動發電機。然而，火力發電會對環境造成相當大的負擔，例如增加二氧化碳或增加酸雨機率等。另外，核能發電亦是目前世界上相當常用的一種發電方式。核能發電是利用可控制的核反應來獲取能量，從而得到動力、熱量和電能。然而核能發電最大的缺點就是核廢料的處理。核廢料具有放射性，因此放射性廢料都需要與外界隔絕。雖然物質的放射性會隨時間而減弱，但核能發電所產發的核廢料通常需要封存數年，而某些高級廢料則有可能需要封藏上千年。此外，由于全球能源日漸消耗，根據美國能源部經由美國能源信息協會的國際能源展望2006年報告預測，在2003年到2030年，全球能源消牦將以每年成長2 %的速度成長。相較之下，全球風力發電系統亦隨之快速成長，而由1995年的4. 8GW到2005年的58GW平均每年成長24%，因此提高風力發電系統的效率以及減少其重量和體積便成為相關領域的未來發展趨勢。風力發電是利用空氣流動來做功，并進而提供給人類一種可利用的能量。當空氣流速越高，動能就越大。人們可以用風車把風的動能轉化為旋轉的動作，來推動發電機以產生電力。相較于火力或是核能發電。風力發電于對環境的污染相對較低，也不會有廢料的問題需要處理，再者，風能是大自然中取之不盡能源，亦不受到石化能源短缺的影響。于風力發電系統中，由于其發電機側的電流諧波很高，因此將對其發電機產生不良的影響，而造成例如機械效率的降低、諧波頻率易造成鐵損與銅損而導致發電機容易過熱、轉矩的損耗、產生噪音以及最后產生機械震動等等問題。因此，如何有效降低發電機側的電流諧波以提高效率，為風力發電系統中，更甚至是所有發電系統中極欲改善的一課題。傳統上，電機結構多以三相電機結構為主，例如常見的三相發電機、或三相電動機。再者，為隨著科技的進步與人類用電量的提升，傳統的三相電機結構已無法滿足需求。因此，具有六相結構的電機結構便因應而生。除此之外，更有研究做出具有三相及六相切換的電機結構，除可再提高導體的的利用率，亦可提高電機結構運轉時的可靠度及安全性。然而，具有三相及六相切換的電機結構亦已無法達到現今業界的需求，業界極需要一種創新的電機結構。因此，本專利技術的專利技術人乃研發出一種創新的復合式電機結構，其是具有可任意切換至三相、六相或九相等的不同的相位。其中，由于單一九相電機結構為一創新的電機結構，因為其特殊的槽極數配置及電工角度的匹配等問題，使得九相電機結構在制作上便具有相當的難度，更不用說是構建出可進一步與三相及六相進行切換的電機結構。本專利技術的專利技術人克服前述已知技藝的問題與困難，而進一步研發出本專利技術的可任意切換至三相、六相或九的復合式電機結構，其不僅可適用于風力發電機中，亦可適用于任何電機結構中，實為業界帶來創新的專利技術。
技術實現思路
本專利技術的一目的在于提供一永磁同步電機模塊，以使本專利技術的永磁同步電機模塊能任意切換為三相、六相或九相的不同的相位。本專利技術的另一目的在于提供一種復合式永磁同步電機，以使本專利技術的復合式永磁同步電機能任意切換為三相、六相或九相的不同的相位。本專利技術的再一主要目的在于提供一種復合式永磁同步電機，以使此復合式永磁同步電機能與不同電壓110/220/440V的市電側作并聯，亦可降低發電機的漣波因素，進而降低發電機在運轉時的噪音，同時提升發電機的輸出效率。為達成上述目的，本專利技術的復合式永磁同步電機包括一轉子單元；以及一定子單元，此定子單元是將此轉子單元包圍于其中；其中，此轉子單元設置有P個轉子磁石，此定子單元則具有S個槽，其中，P是代表前述的永磁同步電機模塊(或前述的復合式永磁同步電機)的極數，而S則代表其的槽數；此外相鄰的兩槽之間并具有一齒部，每一該些齒部均有一線圈纏繞于其上；其中，P為38N、S為36N，而N為正整數；或P為34M、S為36M，而M為正整數。為達成上述目的，本專利技術的復合式永磁同步電機包括一永磁同步電機模塊,此永磁同步電機模塊包含一轉子單元及一定子單元，且此定子單元是將此轉子單元包圍于其中；一底座，此底座具有一容置部；一頂蓋，此頂蓋具有一前表面，并且是與此底座結合，以將此永磁同步電機模塊夾置于此頂蓋與此底座之間；以及一軸承，此軸承是穿透此前表面，且與此轉子單元連接；其中，此轉子單元設置有P個轉子磁石，此定子單元則具有S個槽；相鄰的兩槽之間并具有一齒部，每一該些齒部均有一線圈纏繞于其上；其中，P為38N、S為36N，而N為正整數；或P為34M、S為36M，而M為正整數。本專利技術的復合式電機結構，不僅可適用于風力發電機中，亦可適用于任何電機結構中，同時其亦可依需求切換至三相、六相或九相等不同相位的特性，而為該些電機結構提供了更多使用上的彈性，此外，由于本專利技術的電機結構可以進一步分別用來構建三相、六相或九相的電機結構，因此其可以使得相同的制作模具，具備更為廣泛的應用范圍，進一步降低制作成本。附圖說明圖1是本專利技術實施例1的38極36槽永磁同步電機模塊的轉子極數/定子槽數搭配態樣的示意圖。圖2是本專利技術實施例1的38極36槽永磁同步電機模塊的使用示意圖。圖3a是本專利技術的38極36槽永磁同步電機模塊的徑向定子單元，所采用的三相串聯式定子繞組接線法的接線示意圖。圖3b為本專利技術的38極36槽永磁同步電機模塊的徑向定子單元，所采用的三相并聯式定子繞組接線法的接線示意圖。圖4為本專利技術的38極36槽永磁同步電機模塊的徑向定子單元，所采用的六相定子繞組接線法的接線示意圖。圖5是本專利技術的38極36槽永磁同步電機模塊的徑向定子單元所采用的九相定子繞組接線法的接線示意圖。圖6是本專利技術實施例2的永磁同步電機模塊的轉子極數/定子槽數搭配態樣的示意圖。圖7為本專利技術實施例3的復合式永磁同步電機的爆炸示意圖。主要元件符號說明11、61、71 永磁同步馬達模塊111、611、711 轉子單元112、612、712 定子單元1111,6111 轉子磁石1112、6112轉子硅鋼片1122、6122定子硅鋼片112U6121 槽1123,6123 齒部21線圈22接線端23切換裝置72底座73頂蓋74軸承721容置部731前表面具體實施例方式以下是通過特定的具體實施例說明本專利技術的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本專利技術的其它優點與功效。此外，本專利技術亦可通過其它不同的具體實施例加以施行或應用，且本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，而在不悖離本專利技術的精神下進行各種修飾與變更。本專利技術的復合式永磁同步電機包括一轉子單元；以及一定子單元，此定子單元是將此轉子單元包圍于其中；其中，此轉子單元設置有P個轉子磁石，此定子單元則具有S個槽，其中，P為38N、S為36N，而N為正整數；或P為34M、S為36M，而M為正整數。然而，在下述的說明內容中為了簡化相關說明，申請人擬分別就38極36槽以及34極36槽等的槽極比的結構來進行例示說明本專利技術的接線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種永磁同步電機模塊，包括：一轉子單元；以及一定子單元，該定子單元是將該轉子單元包圍于其中；其中，該轉子單元設置有P個轉子磁石，該定子單元則具有S個槽；相鄰的兩槽之間并具有一齒部，每一該些齒部均有一線圈纏繞于其上；其中，P為38N、S為36N，而N為正整數；或P為34M、S為36M，而M為正整數。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃仲欽，蕭鈞毓，葉勝年，
申請(專利權)人：黃仲欽，蕭鈞毓，葉勝年，
類型：發明
國別省市：