專利名稱：大功率單相爪極同步電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種爪極同步電機(jī)，具體涉及一種大功率的單相爪極同步 電機(jī)。該爪極同步電機(jī)可以作為發(fā)電機(jī)，亦可以作為電動(dòng)機(jī)。
技術(shù)背景眾所周知，電機(jī)作為 一種電能與^L械能之間的能量轉(zhuǎn)換裝置在電能的生產(chǎn) 和使用中大量應(yīng)用。在電力生產(chǎn)工業(yè)中，發(fā)電機(jī)是發(fā)電站的主要設(shè)備之一。 在工業(yè)企業(yè)中，大量應(yīng)用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)力來(lái)帶動(dòng)各種生產(chǎn)設(shè)備和機(jī)械。由 此可見(jiàn)，電機(jī)是一種應(yīng)用極其廣泛的電氣設(shè)備。電機(jī)的分類多種多樣，其中， 從定子與轉(zhuǎn)子中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步性來(lái)看，可分為同步電機(jī)和異步電機(jī)兩種， 但是在低速運(yùn)行的場(chǎng)合，傳統(tǒng)的同步電機(jī)由于受到結(jié)構(gòu)限制，無(wú)法得到較好 地運(yùn)用，因此，爪極同步電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。爪極同步電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。轉(zhuǎn)子一般采用永久磁鋼，在磁鋼表面沿圓周方向排列若干對(duì)磁極；定子一般由至少一個(gè)極相組構(gòu)成，每 個(gè)極相組由一個(gè)帶絕緣骨架的線圈和兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的爪極板組成，其中兩個(gè) 爪極板上的各爪極間隔交叉排列形成爪極對(duì)。當(dāng)線圏中通以交變電流后在定 轉(zhuǎn)子氣隙內(nèi)形成交變磁場(chǎng)。對(duì)于由一個(gè)極相組組成的定子，在某些爪極上設(shè)置罩極圈，使爪極上產(chǎn)生 若干罩極爪，以此使得罩極爪與主極爪分別形成的交變磁場(chǎng)疊加后，在定轉(zhuǎn) 子氣隙內(nèi)沿氣隙圓周形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。公知的單相爪極同步電動(dòng)機(jī)(如圖i)，由兩個(gè)極相組(A，和B，)并列構(gòu)成定子，在其中一個(gè)極相組A，的線圏ll上直接通以交變電流，并設(shè)此為主電 流，另一個(gè)極相組B，則釆用電容分相(如圖2)，使其線圏13中通過(guò)的電流 超前于主電流卯度電角度左右，再將兩個(gè)極相組的爪極12在定轉(zhuǎn)子氣隙沿 圓周方向相差卯度電角度。這樣定子便在定轉(zhuǎn)子氣隙內(nèi)形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)， 以此使得永磁轉(zhuǎn)子隨著這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。上述爪才及同步電機(jī)除具有繞線方便、安裝尺寸小、制造成本低的特點(diǎn)外， 還具有精密的定位特性、良好的速度特性、自鎖能力以及同步運(yùn)行特性，有 著廣泛的應(yīng)用前景，但是現(xiàn)有的單相爪極同步電機(jī)輸出功率通常較小， 一般 不超過(guò)10W，因此難以滿足實(shí)際應(yīng)用中的需要。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種大功率單相爪極同步電機(jī)，其目的在于解決現(xiàn)有單相 爪極同步電機(jī)功率小的問(wèn)題，提高其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是 一種大功率單相爪極同 步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子由第一極相組和第二極相組在定子軸向 同軸并列固定構(gòu)成，其中第一才及相組和第二極相組均由相同數(shù)量的才及相組 單元組成，極相組單元的總數(shù)量為4~24個(gè)，其中，每個(gè)極相組單元均由一 個(gè)線圏繞組和相同數(shù)量的爪極對(duì)組成，所述爪極對(duì)由各爪極在定轉(zhuǎn)子氣隙圓 周方向間隔交叉排列形成；所有極相組單元在定子軸向上同軸并列固定，其 中，第一極相組單元與第二極相組單元之間以爪極對(duì)為基準(zhǔn)在定轉(zhuǎn)子氣隙圓 周方向相錯(cuò)角度為卯/p度，其中，p表示爪極對(duì)的數(shù)量；所述各個(gè)第一極相 組單元中的線圏繞組按同方向串聯(lián)構(gòu)成第一串聯(lián)電路，各個(gè)第二極相組單元 中的線圏繞組按同方向串聯(lián)，再串接電容構(gòu)成第二串聯(lián)電路，第一串聯(lián)電路 與第二串聯(lián)電路并聯(lián)，該并聯(lián)電路的兩端作為單相電源輸入端。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、 上述方案中，所述各個(gè)第一極相組單元和各個(gè)第二極相組單元在定子 軸向上，以不同才及相組一隔一依次排列。2、 上述方案中，所述各個(gè)第一極相組單元和各個(gè)第二極相組單元在定子 軸向上，以相同才及相組并列排列。3、 上述方案中，所述各個(gè)第一才及相組單元和各個(gè)第二極相組單元在定轉(zhuǎn) 子氣隙圓周方向通過(guò)定位裝置進(jìn)行定位，該定位裝置由一定位槽和一定位鍵 配合構(gòu)成，并沿定子軸向設(shè)置。4、 上述方案中，所述p亦為轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)，與極相組單元中爪極對(duì)的數(shù)量 相同。5、 上述方案中，所述定位裝置的定位槽設(shè)置在極相組單元的爪極板上。6、 上述方案中，所述線圈繞組按同方向串聯(lián)的目的是為了使同相極相組 單元產(chǎn)生相同》茲場(chǎng)，以此使磁場(chǎng)疊加。本實(shí)用新型工作原理及優(yōu)點(diǎn)為采用同相極相組的線圈串聯(lián)的方式對(duì)極相 組單元進(jìn)行組合排列，使其產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行正疊加，從而提高了爪極電機(jī)的 輸出功率，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。

附圖1為現(xiàn)有的爪極電機(jī)帶機(jī)殼定子的剖面示意圖； 附圖2為圖l的電路示意圖；附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一帶機(jī)殼定子的剖面示意圖； 附圖4為本實(shí)用新型帶機(jī)殼定子的端面視圖； 附圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一的繞組展開(kāi)接線圖； 附圖6為圖5的電路示意圖；附圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例二帶機(jī)殼定子的剖面示意圖； 附圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例其他變化之一； 附圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例其他變化之二。以上附圖中A，、第一才及相組；B，、第二極相組；11、線圏；12、爪極； 13、線圏；A、第一極相組；B、第二極相組；1、線圈繞組；2、爪極對(duì)；3、 第一串聯(lián)電路；4、第二串聯(lián)電路；5、定位槽；6、定位鍵；7、爪極板；8、 線圈繞組；9、 ^L殼。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)附圖3所示，一種大功率單相爪極同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子由第一極相組 和第二才及相組在定子軸向同軸并列固定構(gòu)成，第一才及相組和第二才及相組均由 相同數(shù)量的極相組單元組成，極相組單元總數(shù)量為4~24個(gè)，其中，每個(gè)極 相組單元均由一個(gè)線圏繞組和相同數(shù)量的爪極對(duì)2組成，所述爪極對(duì)2由各 爪極在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向間隔交叉排列形成；所有極相組單元在定子軸向 上同軸并列固定，其中，第一極相組單元A與第二才及相組單元B之間以爪極 對(duì)2為基準(zhǔn)在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向相錯(cuò)角度為卯/p度，其中，p表示爪極對(duì) 2的數(shù)量(p亦為轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)，與極相組單元中爪極對(duì)2的數(shù)量相同)。如圖5、圖6所示，各個(gè)第一極相組單元A中的線圏繞組1按同方向串聯(lián) 構(gòu)成第一串聯(lián)電路3，各個(gè)第二極相組單元B中的線圏繞組8按同方向串聯(lián)， 再串接電容構(gòu)成第二串聯(lián)電路4，第一串聯(lián)電路3與第二串聯(lián)電路4并聯(lián)，該 并聯(lián)電路的兩端作為單相電源輸入端，線圈繞組按同方向串聯(lián)的目的是為了 使同相極相組單元產(chǎn)生相同》茲場(chǎng)，以此使磁場(chǎng)疊加。其中，各個(gè)第一極相組單元A和各個(gè)第二極相組單元B在定子軸向上，以 不同極相組一隔一依次排列(如圖3)。如圖4,所述各個(gè)第一極相組單元A和各個(gè)第二極相組單元B在定轉(zhuǎn)子氣 隙圓周方向通過(guò)定位裝置進(jìn)行定位，該定位裝置由一定位槽5和一定位鍵6 配合構(gòu)成，并沿定子軸向設(shè)置，該定位裝置的定位槽5設(shè)置在極相組單元的爪極板7上，外面有才幾殼9對(duì)極相組加以保護(hù)，該機(jī)殼9同時(shí)作為定子磁路 通道。實(shí)施例二參見(jiàn)附圖7所示，與實(shí)施例一的不同之處在于 一種大功率單相爪極同步電機(jī)，所述各個(gè)第 一極相組單元A和各個(gè)第二才及相組單元B在定子軸向上，以相同才及相組并列 排列。其他部分與實(shí)施例一相同，這里不再重復(fù)。本實(shí)用新型還有其他變換，如圖8、圖9所示，都是理論上可行的，關(guān)鍵 是第一極相組單元A的數(shù)量必須要和第二極相組單元B相同，但是，從實(shí)際 生產(chǎn)加工的角度來(lái)說(shuō)，實(shí)施例一和實(shí)施例二為最佳。本實(shí)用新型的電機(jī)結(jié)構(gòu)包括外定子和內(nèi)定子兩種電機(jī)。本實(shí)用新型工作原理及優(yōu)點(diǎn)為釆用同相極相組的線團(tuán)串聯(lián)的方式對(duì)極相 組單元進(jìn)4亍組合排列，使其產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行正疊加，從而提高了爪;H電機(jī)的 輸出功率，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此 項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都 應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種大功率單相爪極同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子由第一極相組和第二極相組在定子軸向同軸并列固定構(gòu)成，其特征在于第一極相組和第二極相組均由相同數(shù)量的極相組單元組成，極相組單元的總數(shù)量為4～24個(gè)，其中，每個(gè)極相組單元均由一個(gè)線圈繞組和相同數(shù)量的爪極對(duì)(2)組成，所述爪極對(duì)(2)由各爪極在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向間隔交叉排列形成；所有極相組單元在定子軸向上同軸并列固定，其中，第一極相組單元(A)與第二極相組單元(B)之間以爪極對(duì)(2)為基準(zhǔn)在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向相錯(cuò)角度為90/p度，其中，p表示爪極對(duì)的數(shù)量；所述各個(gè)第一極相組單元(A)中的線圈繞組(1)按同方向串聯(lián)構(gòu)成第一串聯(lián)電路(3)，各個(gè)第二極相組單元(B)中的線圈繞組(8)按同方向串聯(lián)，再串接電容構(gòu)成第二串聯(lián)電路(4)，第一串聯(lián)電路(3)與第二串聯(lián)電路(4)并聯(lián)，該并聯(lián)電路的兩端作為單相電源輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率單相爪極同步電機(jī)，其特征在于所述 各個(gè)第一極相組單元(A)和各個(gè)第二才及相組單元(B)在定子軸向上，以不 同極相組一隔一依次排列。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率單相爪極同步電機(jī)，其特征在于所述 各個(gè)第一極相組單元(A)和各個(gè)第二極相組單元(B)在定子軸向上，以相 同才及相組并列排列。
4,位裝置進(jìn)行定位，該定位裝置由一定位槽(5)和一定位鍵(6)配 合構(gòu)成，并沿定子軸向設(shè)置。
專利摘要一種大功率單相爪極同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子由第一、第二極相組在定子軸向同軸并列固定構(gòu)成，其中，第一、第二極相組包含的極相組單元數(shù)量相同，每個(gè)極相組單元均由線圈繞組和爪極對(duì)組成；第一、第二極相組單元之間以爪極對(duì)為基準(zhǔn)在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向錯(cuò)開(kāi)90/p度；所述各第一極相組單元中的線圈繞組按同方向串聯(lián)構(gòu)成第一串聯(lián)電路，各第二極相組單元中的線圈繞組按同方向串聯(lián)，再串接電容構(gòu)成第二串聯(lián)電路，第一串聯(lián)電路與第二串聯(lián)電路并聯(lián)，該并聯(lián)電路的兩端作為單相電源輸入端。本實(shí)用新型采用同相極相組的線圈串聯(lián)的方式對(duì)極相組單元進(jìn)行組合排列，使其產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行正疊加，從而提高了爪極電機(jī)的輸出功率，滿足實(shí)際應(yīng)用中的需要。
文檔編號(hào)H02K21/00GK201118402SQ200720041578
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者李慈和 申請(qǐng)人:李慈和