專(zhuān)利名稱(chēng)：繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電機(jī)領(lǐng)域，涉及一種無(wú)刷雙饋電機(jī)，尤其是繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)。
背景技術(shù)：
襲用的雙饋電機(jī)一般為單電機(jī)有刷結(jié)構(gòu)，雖然在風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的調(diào)速場(chǎng)合應(yīng)用，其性能價(jià)格比優(yōu)異，但是由于電刷的存在使這類(lèi)電機(jī)的應(yīng)用受到很大限制。國(guó)外將兩臺(tái)繞線(xiàn)式異步電機(jī)機(jī)械上將電機(jī)軸端連在一起，從而取消了電刷組成無(wú)刷雙饋電機(jī)。兩臺(tái)電機(jī)級(jí)聯(lián)而成的無(wú)刷雙饋電機(jī)雖然性能和投入成本令人滿(mǎn)意，但占地面積較大、設(shè)備笨重、不便于安裝。
市場(chǎng)需要一種可廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的工況條件，機(jī)體體積小、設(shè)備簡(jiǎn)捷的無(wú)刷雙饋電機(jī)，業(yè)界更希望通過(guò)一種簡(jiǎn)單而又易于推廣技術(shù)，能取消電刷和滑環(huán)，通過(guò)一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷雙饋電機(jī)的功效，即能使制造成本降低，又能使機(jī)體小巧，使變頻技術(shù)在更多的領(lǐng)域普遍應(yīng)用。
中國(guó)專(zhuān)利02115588.7公開(kāi)了一種交流無(wú)刷雙饋電機(jī)，從文摘上可知，它利用3Y并聯(lián)接法換相變極繞組的特點(diǎn)，使轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體得到重復(fù)利用，力求用一套繞組代替通常雙饋電機(jī)的兩套繞組，以減小電機(jī)體積，但具體的技術(shù)內(nèi)容未見(jiàn)公開(kāi)，在市場(chǎng)上尚未見(jiàn)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題在于，克服襲用技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種不必在轉(zhuǎn)子上設(shè)置滑環(huán)和電刷，以一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷雙饋電機(jī)的功能的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，依據(jù)本實(shí)用新型提供的一種繞線(xiàn)型無(wú)刷雙饋電機(jī)，包括機(jī)殼(1)、定子(2)、繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子(7)、電機(jī)軸(8)，其中所述的定子(2)，該定子鐵芯(21)上設(shè)置兩套獨(dú)立的線(xiàn)圈繞組，其中一套為功率繞組(22)，該繞組的三個(gè)接線(xiàn)端分別與電網(wǎng)三相電源(5)連接；另一套為控制繞組，該繞組的三個(gè)接線(xiàn)端分別與變頻器(4)的三個(gè)輸出端連接；所述的轉(zhuǎn)子(7)，該轉(zhuǎn)子鐵芯(71)上設(shè)置與前述定子繞組的極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的功率線(xiàn)圈繞組(72)和控制線(xiàn)圈繞組(73)，轉(zhuǎn)子的功率線(xiàn)圈繞組(72)和控制線(xiàn)圈繞組(73)均為“星形”連接，且該兩套線(xiàn)圈繞組之間反相序聯(lián)接。
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)子控制繞組放置槽底，轉(zhuǎn)子功率繞組放在槽口，該兩繞組間加置絕緣層；前述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)子繞組形式為交叉鏈?zhǔn)交颉巴氖健苯Y(jié)構(gòu)；前述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)子控制繞組和功率繞組的繞組匝數(shù)和繞組截面相同；前述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)子控制繞組和功率繞組的材料為銅玻璃絲絕緣導(dǎo)線(xiàn)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題的可以另一技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，依據(jù)本實(shí)用新型提供的一種繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，包括機(jī)殼(1)、定子(2)、繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子(7)、電機(jī)軸(8)，其中機(jī)殼(1)內(nèi)設(shè)有兩套獨(dú)立的定子鐵芯(21a、21b)，其中一套為定子功率繞組鐵芯(21a)，另一套為定子控制繞組鐵芯(21b)，該兩套繞組鐵芯之間留有間距；前述的定子功率繞組鐵芯上設(shè)置功率繞組(22)，前述的定子控制繞組鐵芯上設(shè)置控制繞組(23)；所述的電機(jī)軸(8)上設(shè)置兩套獨(dú)立的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈繞組鐵芯(71a、71b)，其中一套為轉(zhuǎn)子功率繞組鐵芯(71a)，另一套為轉(zhuǎn)子控制繞組鐵芯(71b)，該兩套繞組鐵芯之間留有與前述的定子鐵芯相對(duì)應(yīng)的間距；所述的轉(zhuǎn)子(7)，該轉(zhuǎn)子鐵芯(71a、71b)上設(shè)置與前述定子繞組極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的功率線(xiàn)圈繞組(72)和控制線(xiàn)圈繞組(73)，該轉(zhuǎn)子功率線(xiàn)圈繞組(72)和轉(zhuǎn)子控制線(xiàn)圈繞組(73)均為“星形”連接，且該兩套線(xiàn)圈繞組之間反相序聯(lián)接。
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題的另一技術(shù)方案還可以采用以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)子控制繞組放置槽底，轉(zhuǎn)子功率繞組放在槽口，該兩繞組間加置絕緣層；前述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)子繞組形式可以是交叉鏈?zhǔn)揭部梢允恰巴氖健苯Y(jié)構(gòu)；前述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其中，所述的轉(zhuǎn)子控制繞組和功率繞組的繞組匝數(shù)和繞組截面相同；前述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其中，所述的繞組控制繞組和功率繞組的材料為銅玻璃絲絕緣導(dǎo)線(xiàn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型在優(yōu)異的結(jié)構(gòu)配置下，至少有如下的優(yōu)點(diǎn)一種繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，轉(zhuǎn)子上不用滑環(huán)和電刷，電機(jī)整體上為一個(gè)電機(jī)。該無(wú)刷雙饋電機(jī)既保留了雙饋電機(jī)的優(yōu)異性能和較低成本，又沒(méi)有級(jí)聯(lián)機(jī)組的笨重和安裝問(wèn)題。本實(shí)用新型比現(xiàn)有技術(shù)占地面極小，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)捷、優(yōu)化，易于產(chǎn)業(yè)實(shí)施，其調(diào)速范圍完全能夠滿(mǎn)足風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)的工況要求，可使無(wú)刷雙饋電機(jī)得到更廣泛的應(yīng)用。本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有顯著的貢獻(xiàn)和進(jìn)步，確實(shí)是具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用型的好技術(shù)。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本實(shí)用新型中單套鐵芯電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中雙套鐵芯電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型系統(tǒng)接線(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
如圖1、3、4所示，一種繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，包括機(jī)殼(1)、定子(2)、轉(zhuǎn)子(7)、電機(jī)軸(8)，其中，所述的定子(2)，該定子鐵芯(21)上設(shè)置兩套獨(dú)立的線(xiàn)圈繞組，其中一套為功率繞組(22)，該繞組的三個(gè)接線(xiàn)端分別與電網(wǎng)三相電源(5)連接；另一套為控制繞組，該繞組的三個(gè)接線(xiàn)端分別與變頻器(4)的三個(gè)輸出端連接；所述的轉(zhuǎn)子(7)，該轉(zhuǎn)子鐵芯(71)上設(shè)置與前述定子線(xiàn)圈繞組各極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的功率繞組(72)和控制繞組(73)，轉(zhuǎn)子的功率繞組(72)和控制繞組(73)均為“星形”連接，且該兩套繞組之間反相序聯(lián)接。控制繞組放置槽底，功率繞組放在槽口，兩繞組間適當(dāng)?shù)慕^緣即可；轉(zhuǎn)子繞組材料為銅玻璃絲絕緣導(dǎo)線(xiàn)，兩套繞組匝數(shù)、截面相同；繞組形式可以是交叉鏈?zhǔn)揭部梢允恰巴氖健苯Y(jié)構(gòu)。
如圖2、3、4所示一種繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，包括機(jī)殼(1)、定子(2)、轉(zhuǎn)子(7)、電機(jī)軸(8)，其中，在機(jī)殼(1)內(nèi)安裝兩套獨(dú)立的定子鐵芯(21a、21b)，其中一套為定子功率繞組鐵芯(21a)，另一套為定子控制繞組鐵芯(21b)，該兩套繞組鐵芯之間留有間距，用于線(xiàn)圈端部出線(xiàn)和通風(fēng)散熱；前述的定子功率繞組鐵芯上設(shè)置功率繞組(22)，前述的定子控制繞組鐵芯上設(shè)置控制繞組(23)，所述的電機(jī)軸(8)上設(shè)置兩套獨(dú)立的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈繞組鐵芯(71a、71b)，其中一套為轉(zhuǎn)子功率繞組鐵芯(71a)，另一套為轉(zhuǎn)子控制繞組鐵芯(71b)，該兩套繞組鐵芯之間留有與前述的定子鐵芯相對(duì)應(yīng)的間距；所述的轉(zhuǎn)子(7)，該轉(zhuǎn)子鐵芯(71a、71b)上設(shè)置與前述定子繞組極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的功率線(xiàn)圈繞組(72)和控制線(xiàn)圈繞組(73)，轉(zhuǎn)子的功率線(xiàn)圈繞組(72)和控制線(xiàn)圈繞組(73)均為“星形”連接，且該兩套線(xiàn)圈繞組之間反相序聯(lián)接；控制繞組放置槽底，功率繞組放在槽口，兩繞組間適當(dāng)?shù)慕^緣即可；轉(zhuǎn)子繞組材料為銅玻璃絲絕緣導(dǎo)線(xiàn)，兩套繞組匝數(shù)、截面相同；繞組形式可以是交叉鏈?zhǔn)揭部梢允恰巴氖健苯Y(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型設(shè)有兩套繞組，繞組間線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系是該電機(jī)的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，每個(gè)繞組匝數(shù)和線(xiàn)徑的多少，除工作電壓因素外，還取決于兩個(gè)繞組間的功率分配、電磁負(fù)荷分配及電機(jī)工作的速度范圍，本實(shí)用新型定子兩繞組匝數(shù)的設(shè)計(jì)原則如下電機(jī)設(shè)計(jì)工作速度范圍NW≤NP0時(shí)，必須有E2SP＞E2SC；電機(jī)設(shè)計(jì)工作速度范圍NW≥NP0時(shí)，必須有E2SC＞E2SP。
其中NW--無(wú)刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速；
NP0--無(wú)刷雙饋電機(jī)功率繞組同步轉(zhuǎn)速；E2SP--無(wú)刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子功率繞組電勢(shì)；E2SC--無(wú)刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子控制繞組電勢(shì)。
本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)功率繞組和控制繞組按一定程序接通電源之后，兩套繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別作用于與其極對(duì)數(shù)相同的轉(zhuǎn)子繞組，兩個(gè)轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈繞組因而產(chǎn)生電勢(shì)。控制繞組與功率繞組轉(zhuǎn)子電勢(shì)矢量和的大小決定了電機(jī)轉(zhuǎn)速的高低；合成電勢(shì)與轉(zhuǎn)子電流間的相位決定了電機(jī)的功率因數(shù)。定子兩套繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)通過(guò)分別耦合轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)，從而使定子兩個(gè)磁場(chǎng)間接相互作用。調(diào)節(jié)控制繞組的饋電頻率(Fc)便可實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度的變化；調(diào)節(jié)控制繞組外施電壓的幅值，便可調(diào)節(jié)電機(jī)的功率因數(shù)。
本實(shí)用新型的電機(jī)速度遵循以下關(guān)系N=Fp±FcPp+Pc×60]]>Fp、Fc定子功率繞組、控制繞組頻率N 無(wú)刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)速Pp、Pc功率繞組、控制繞組極對(duì)數(shù)式中定子兩套繞組磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相同取+號(hào)，旋轉(zhuǎn)方向相反取-號(hào)。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，前述的兩套繞組的供電程序和接線(xiàn)方式以及變頻器的控制方式，可以有所變化，它依然屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，包括機(jī)殼(1)、定子(2)、繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子(7)、電機(jī)軸(8)，其特征在于所述的定子(2)，該定子鐵芯(21)上設(shè)置兩套獨(dú)立的線(xiàn)圈繞組，其中一套為功率繞組(22)，該繞組的三個(gè)接線(xiàn)端分別與電網(wǎng)三相電源(5)連接；另一套為控制繞組，該繞組的三個(gè)接線(xiàn)端分別與變頻器(4)的三個(gè)輸出端連接；所述的轉(zhuǎn)子(7)，該轉(zhuǎn)子鐵芯(71)上設(shè)置與前述定子繞組的極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的功率線(xiàn)圈繞組(72)和控制線(xiàn)圈繞組(73)，轉(zhuǎn)子的功率線(xiàn)圈繞組(72)和控制線(xiàn)圈繞組(73)均為“星形”連接，且該兩套線(xiàn)圈繞組之間反相序聯(lián)接。
2.如權(quán)利要求1所述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子功率繞組靠近槽底放置，轉(zhuǎn)子控制繞組放在上面；該兩繞組間設(shè)置絕緣層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子繞組形式為交叉鏈?zhǔn)交颉巴氖健苯Y(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1-3所述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子控制繞組和功率繞組的繞組匝數(shù)和繞組截面均相同。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子控制繞組和功率繞組的材料均為銅玻璃絲絕緣導(dǎo)線(xiàn)。
6.一種繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，包括機(jī)殼(1)、定子(2)、繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子(7)、電機(jī)軸(8)，其特征在于機(jī)殼(1)內(nèi)設(shè)有兩套獨(dú)立的定子鐵芯(21a、21b)，其中一套為定子功率繞組鐵芯(21a)，另一套為定子控制繞組鐵芯(21b)，該兩套繞組鐵芯之間留有間距；前述的定子功率繞組鐵芯上設(shè)置功率繞組(22)，前述的定子控制繞組鐵芯上設(shè)置控制繞組(23)；所述的電機(jī)軸(8)上設(shè)置兩套獨(dú)立的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈繞組鐵芯(71a、71b)，其中一套為轉(zhuǎn)子功率繞組鐵芯(71a)，另一套為轉(zhuǎn)子控制繞組鐵芯(71b)，該兩套繞組鐵芯之間留有與前述的定子鐵芯相對(duì)應(yīng)的間距；所述的轉(zhuǎn)子(7)，該轉(zhuǎn)子鐵芯(71a、71b)上設(shè)置與前述定子繞組極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的功率線(xiàn)圈繞組(72)和控制線(xiàn)圈繞組(73)，該轉(zhuǎn)子功率線(xiàn)圈繞組(72)和轉(zhuǎn)子控制線(xiàn)圈繞組(73)均為“星形”連接，且該兩套線(xiàn)圈繞組之間反相序聯(lián)接。
7.如權(quán)利要求6所述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其特征在于前述的轉(zhuǎn)子控制繞組放置于槽底，轉(zhuǎn)子功率繞組放在槽口，該兩繞組間加置絕緣層。
8.如權(quán)利要求6或7之一所述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子繞組形式是交叉鏈?zhǔn)交颉巴氖健苯Y(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求6-8之一所述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其特征在于前述的轉(zhuǎn)子控制繞組和功率繞組的繞組匝數(shù)和繞組截面均相同。
10.如權(quán)利要求6-9之一所述的繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子控制繞組和功率繞組的材料均為銅玻璃絲絕緣導(dǎo)線(xiàn)。
專(zhuān)利摘要一種繞線(xiàn)式無(wú)刷雙饋電機(jī)，包括機(jī)殼、定子、繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子、電機(jī)軸，其中，定子鐵芯上設(shè)置兩套獨(dú)立的線(xiàn)圈繞組，兩套繞組可共用同一個(gè)定、轉(zhuǎn)子鐵芯或分別安裝在同一外殼內(nèi)獨(dú)立的兩套定、轉(zhuǎn)子鐵芯上。轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置與定子繞組的極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的功率線(xiàn)圈繞組和控制線(xiàn)圈繞組，該兩套線(xiàn)圈繞組均為“星形”連接，且所述的兩套線(xiàn)圈繞組之間反相序聯(lián)接。本實(shí)用新型所述的轉(zhuǎn)子上不需滑環(huán)和電刷，電機(jī)整體上為一個(gè)電機(jī)。該無(wú)刷雙饋電機(jī)既保留了雙饋電機(jī)的優(yōu)異性能和較低成本，又沒(méi)有級(jí)聯(lián)機(jī)組的笨重和安裝問(wèn)題。本實(shí)用新型比現(xiàn)有技術(shù)占地面極小，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)捷、優(yōu)化，易于產(chǎn)業(yè)實(shí)施，其調(diào)速范圍完全能夠滿(mǎn)足風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)的工況要求，可使無(wú)刷雙饋電機(jī)得到更廣泛的應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02K3/28GK2588646SQ0229462
公開(kāi)日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者王華君, 賈俊林 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)電工廠(chǎng)