專利名稱：直接起動磁阻同步電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接起動磁阻同步電機，特別涉及一種直接起動磁阻同步電機，其中磁體單元可自由轉(zhuǎn)動地安置在定子和鼠籠式轉(zhuǎn)子之間，并且磁體單元與鼠籠式轉(zhuǎn)子同步運轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
圖1是常規(guī)的感應(yīng)電機的縱向剖面圖，圖2是沿圖1的A-A線的剖面圖。
如圖1和圖2所示，常規(guī)的感應(yīng)電機由以下幾部分組成作為外殼的電機主體1，沿電機主體1內(nèi)圓周表面放置的定子2，在定子2中心可轉(zhuǎn)動地放置在轉(zhuǎn)軸4上的交流鼠籠式轉(zhuǎn)子3。
定子2由迭片結(jié)構(gòu)的多個硅鋼片形成，并且其中分布有多個繞線齒5。在繞線齒5之間以一定間距形成多個槽6，線圈7通過槽6纏繞在繞線齒5上。
轉(zhuǎn)子3由迭片結(jié)構(gòu)的多個硅鋼片組成，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條孔9間隔一定的距離形成在疊層鋼片上，鋁制轉(zhuǎn)子導(dǎo)條10插在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條孔9中。鎖緊環(huán)11連接在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的上下部分的兩端。
下面解釋常規(guī)的感應(yīng)電機運轉(zhuǎn)原理。
當線圈7接通電源，電流流經(jīng)線圈7產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，并且在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條10上產(chǎn)生感應(yīng)電流。
由于所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場和感應(yīng)電流的相互作用，在轉(zhuǎn)子3上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，這個旋轉(zhuǎn)力矩通過轉(zhuǎn)軸4輸出。
然而，常規(guī)的感應(yīng)電機中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的電流以及在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的感應(yīng)電流，通過與外接電源相連的線圈被提供。這種情況下，由于定子線圈產(chǎn)生的第一損失和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條產(chǎn)生的第二損失，因此電流的損失過大，導(dǎo)致電機的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種直接起動磁阻同步電機，它通過在定子和鼠籠式轉(zhuǎn)子之間安置可自由轉(zhuǎn)動的磁體單元，通過均勻形成定子電極數(shù)、磁體單元和鼠籠式轉(zhuǎn)子，從而通過同步操作磁體單元和鼠籠式轉(zhuǎn)子，該電機能夠降低噪音、提高效率。
依據(jù)本發(fā)明以及為了獲得這些和其它的優(yōu)點，如這里講述本發(fā)明的實施例和概括描述的，本發(fā)明的直接起動磁阻同步電機包括一個單相定子，安置在電機主體內(nèi)圓周表面，其上繞有主線圈和副線圈；磁體單元，沿定子內(nèi)圓周表面可自由轉(zhuǎn)動地安置，并與定子保持有氣隙；和鼠籠式轉(zhuǎn)子，在其中心帶有轉(zhuǎn)軸，以便可沿磁體單元的內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)，在其外圍部分中有鼠籠條，并設(shè)有磁極數(shù)與磁體單元相同的磁隔板。
結(jié)合附圖從下面本發(fā)明的具體描述中，本發(fā)明的前述和其他目的、特性、方面和優(yōu)點會變得更加清晰明了。


本發(fā)明申請所包括的附圖提供了對本發(fā)明的進一步理解，附圖包含在本說明書中并組成說明書的一部分。該附圖示出了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起解釋了本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1是常規(guī)感應(yīng)電機的縱向剖面圖；圖2是沿圖1的II-II線的剖面圖；圖3是本發(fā)明直接起動磁阻同步電機的縱向剖面圖；圖4是沿圖3的IV-IV線的剖面圖；圖5是圖4中主要部件的示意圖；圖6是以轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速(rpm)表示的磁體單元和鼠籠式轉(zhuǎn)子同步運轉(zhuǎn)的曲線圖；圖7是以運轉(zhuǎn)時間和轉(zhuǎn)速(rpm)表示的磁體單元和鼠籠式轉(zhuǎn)子同步運轉(zhuǎn)的曲線圖；圖8是表示本發(fā)明直接起動磁阻同步電機的鼠籠式轉(zhuǎn)子的另一個實施例的縱向剖面圖；圖9是表示本發(fā)明直接起動磁阻同步電機的鼠籠式轉(zhuǎn)子的又一個
具體實施例方式
現(xiàn)對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，例子在附圖中說明。
以下，本發(fā)明直接起動磁阻同步電機將以優(yōu)選實施例作詳細說明。
圖3是本發(fā)明直接起動磁阻同步電機的縱向剖面圖，圖4是沿圖3的IV-IV線的剖面圖，圖5是圖4中主要部件的示意圖。
如圖所示，本發(fā)明直接起動磁阻同步電機包括單相定子110，安置在電機主體101內(nèi)圓周表面，其上繞有主線圈113和副線圈114；磁體單元120，沿定子110內(nèi)圓周表面可自由轉(zhuǎn)動地安置；和鼠籠式轉(zhuǎn)子130，在其中心帶有轉(zhuǎn)軸102，以便可沿磁體單元120的內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)，在其外圍部分中有鼠籠條115，并設(shè)有磁極數(shù)與磁體單元120相同的磁隔板201和202。
定子110、磁體單元120和鼠籠式轉(zhuǎn)子130安置為總是保持恒定間隔G1和G2。
轉(zhuǎn)軸103安裝在轉(zhuǎn)軸102和電機主體101之間以防止轉(zhuǎn)軸102受電機主體101的影響。
定子110由迭片結(jié)構(gòu)的多個硅鋼片形成，其上設(shè)有多個繞線齒111。在繞線齒111之間以一定間距形成多個槽112，在槽112內(nèi)主線圈113和副線圈114纏繞在繞線齒111上。
如下構(gòu)造通過旋轉(zhuǎn)磁場可自由轉(zhuǎn)動地安置在定子110和鼠籠式轉(zhuǎn)子130之間的磁體單元120。
首先，圓柱環(huán)形磁體121放置在定子110和鼠籠式轉(zhuǎn)子130之間，非磁性的杯形支撐架122連在環(huán)形磁體121的一端。同樣，軸承123壓緊地插入支撐架122中心以便可轉(zhuǎn)動地連接到轉(zhuǎn)軸102的外圓周表面。
鼠籠式轉(zhuǎn)子130由迭片結(jié)構(gòu)的多個硅鋼片形成，并且和磁體單元120有相同磁極數(shù)目的凸角131位于其外圓周表面。
多個磁隔板203形成在鼠籠式轉(zhuǎn)子130除了鼠籠條115的其余表面。
磁隔板203為圓弧形，形成在轉(zhuǎn)軸102和凸角131之間，氣隙部分133形成在每個凸角131之間。
磁隔板203從轉(zhuǎn)軸102向鼠籠式轉(zhuǎn)子130圓周方向逐漸變大，三對磁隔板203沿各自d軸放置。
多個鼠籠條孔116在鼠籠式轉(zhuǎn)子130的外圍部分以一定間隔安置，鋁或銅制鼠籠條115以模鑄方式插在鼠籠條孔116中。同樣鎖緊環(huán)117連在迭片鼠籠條115的上部和下部的兩端。
以下介紹直接起動磁阻同步電機的工作原理。
主線圈113接通電源后，通過電流在主線圈113中流動，磁體120單元自由旋轉(zhuǎn)。
此時，支撐架122通過其軸承123繞轉(zhuǎn)軸102自由旋轉(zhuǎn)，由于環(huán)形磁體121與支撐架120相連接，因而磁體單元120自由旋轉(zhuǎn)。
磁體單元120旋轉(zhuǎn)的同時，產(chǎn)生帶有強大磁通量的旋轉(zhuǎn)磁場，因此鼠籠式轉(zhuǎn)子130旋轉(zhuǎn)。
也就是說，通過定子110的旋轉(zhuǎn)磁場，使低轉(zhuǎn)動慣量的磁體單元120運轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、同步。同時，磁體單元120產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，為鼠籠式轉(zhuǎn)子130提供磁力矩，因此使鼠籠式轉(zhuǎn)子130旋轉(zhuǎn)。
同時，因為磁體單元120的磁極數(shù)與鼠籠式轉(zhuǎn)子130的相同，鼠籠式轉(zhuǎn)子130與磁體單元120以同步速度轉(zhuǎn)動而沒有滑移。
如前所述，同步速度可以表示為120*F/P(這里，F(xiàn)代表電源頻率(Hz)，P代表磁極數(shù))。當認為電源頻率恒定時，同步速度取決于磁極數(shù)。因此，因為定子110的磁極數(shù)、磁體單元120的磁極數(shù)和鼠籠式轉(zhuǎn)子130的磁極數(shù)彼此相同，所以磁體單元120與定子110同步，鼠籠式轉(zhuǎn)子130與磁體單元120同步。
圖6是以轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速(rpm)表示的磁體單元和鼠籠式轉(zhuǎn)子同步運轉(zhuǎn)的曲線圖。
如圖所示，一個細實線表示鼠籠式轉(zhuǎn)子，虛線表示轉(zhuǎn)軸負荷，粗實線表示磁體單元與鼠籠式轉(zhuǎn)子的同步運轉(zhuǎn)。
參照圖6，當鼠籠式轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速(rpm)達到同步速度點‘a(chǎn)’時，轉(zhuǎn)速恒定地保持在‘a(chǎn)’點的垂直線而不受負荷影響，從而進行同步運轉(zhuǎn)。
圖7是以運轉(zhuǎn)時間和轉(zhuǎn)速(rpm)表示的磁體單元和鼠籠式轉(zhuǎn)子同步運轉(zhuǎn)的曲線圖。
如圖所示，細實線表示鼠籠式轉(zhuǎn)子，粗實線表示磁體單元。
參考圖7，直到初始時間b，鼠籠式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(rpm)和磁體單元轉(zhuǎn)速(rpm)彼此不同而產(chǎn)生滑移。然而，特定時間點c之后，鼠籠式轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變得和磁體單元轉(zhuǎn)速相同。
也就是說，鼠籠式轉(zhuǎn)子和磁體單元同步運行，它們轉(zhuǎn)速相同而沒有滑移。因此不產(chǎn)生第二電流損失，從而低噪音高效率的運行成為可能。
圖8是表示本發(fā)明直接起動磁阻同步電機的鼠籠式轉(zhuǎn)子的另一個如圖所示，多個圓弧形的內(nèi)置磁隔板301形成在鼠籠式轉(zhuǎn)子330內(nèi)側(cè)。
內(nèi)置磁隔板301與磁體單元320有相同數(shù)目的磁極。
圖9是表示本發(fā)明直接起動磁阻同步電機的鼠籠式轉(zhuǎn)子的又一個如圖所示，多個外置磁隔板402形成在鼠籠式轉(zhuǎn)子430的外圓周表面上。
外置磁隔板402按一定間隔成楔形分布，它和磁體單元420有相同的磁極數(shù)。
凸角403形成在外置磁隔板402之間。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明，磁體單元可自由轉(zhuǎn)動地安置在定子和鼠籠式轉(zhuǎn)子之間，并且定子磁極數(shù)、磁體單元磁極數(shù)和鼠籠式轉(zhuǎn)子磁極數(shù)都相同，因此同步運行磁體單元和鼠籠式轉(zhuǎn)子，因此能夠在低成本的情況下實現(xiàn)低運轉(zhuǎn)噪聲、高運轉(zhuǎn)效率。
因為本發(fā)明可以以不同形式實施而不偏離本發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)特征，所以應(yīng)該理解的是，除非特別說明，以上所描述的實施例不被前述具體描述所限制，而是可以在附屬地權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)被廣義的理解。因此，在權(quán)利要求的限定和范圍內(nèi)的所有變化和修改，或者這些限定和范圍內(nèi)的等同物，都由附屬權(quán)利要求所包含。
權(quán)利要求
1.一種直接起動磁阻同步電機，包括單相定子，安置在電機主體內(nèi)圓周表面，其上繞有主線圈和副線圈；磁體單元，沿定子內(nèi)圓周表面可自由轉(zhuǎn)動地安置，并與定子保持有氣隙；和鼠籠式轉(zhuǎn)子，在其中心部分設(shè)有轉(zhuǎn)軸，以便可沿磁體單元的內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)，在其外圍部分中設(shè)有鼠籠條，并設(shè)有磁極數(shù)與磁體單元相同的磁隔板。
2.如權(quán)利要求1的直接起動磁阻同步電機，其中所述磁隔板以一定間隔形成在鼠籠式轉(zhuǎn)子的外側(cè)表面。
3.如權(quán)利要求2的直接起動磁阻同步電機，其中凸角形成在磁隔板之間。
4.如權(quán)利要求1的直接起動磁阻同步電機，其中所述磁隔板以一定間隔形成在鼠籠式轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)表面。
5.如權(quán)利要求4的直接起動磁阻同步電機，其中所述磁隔板形成為圓弧形。
6.如權(quán)利要求5的直接起動磁阻同步電機，其中所述磁隔板朝著鼠籠式轉(zhuǎn)子的圓周方向變大。
7.一種直接起動磁阻同步電機，包括單相定子，安置在電機主體內(nèi)圓周表面，其上繞有主線圈和副線圈；磁體單元，沿定子內(nèi)圓周表面可自由轉(zhuǎn)動地安置，并與定子保持有氣隙；和鼠籠式轉(zhuǎn)子，在其中心部分設(shè)有轉(zhuǎn)軸，以便可沿磁體單元的內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)，在其外圍部分中設(shè)有鼠籠條，并在其外圓周表面和內(nèi)側(cè)表面上設(shè)有磁極數(shù)與磁體單元相同的磁隔板。
8.如權(quán)利要求7的直接起動磁阻同步電機，其中所述磁隔板形成為圓弧形。
9.如權(quán)利要求7的直接起動磁阻同步電機，其中所述磁隔板朝著鼠籠式轉(zhuǎn)子的圓周方向變大。
全文摘要
一種直接起動磁阻同步電機包括單相定子，安置在電機主體內(nèi)圓周表面，其上繞有主線圈和副線圈；磁體單元，沿定子內(nèi)圓周表面可自由轉(zhuǎn)動地安置，并與定子保持有氣隙；和鼠籠式轉(zhuǎn)子，在其中心部分設(shè)有轉(zhuǎn)軸，以便可沿磁體單元的內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)，在其外圍部分中設(shè)有鼠籠條，并設(shè)有磁極數(shù)與磁體單元相同的磁隔板。
文檔編號H02K19/14GK1607712SQ20041000417
公開日2005年4月20日 申請日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者韓承道, 申鉉定, 安埈浩 申請人:Lg電子株式會社