帶有接插式極靴組的外定子式交流電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶有接插式極靴組的外定子式交流電機(jī)，解決了現(xiàn)有的外定子式交流電機(jī)存在的運(yùn)轉(zhuǎn)階段有效勵(lì)磁功率過剩的問題。包括在環(huán)形硅鋼片疊壓后組成的電機(jī)外定子的內(nèi)側(cè)面上等間隔弧度地相互彼此平行地設(shè)置有六條縱斷面為燕尾形狀的定子極靴長槽（1），在定子工字形極靴（2）的靴身腰部（22）設(shè)置有極靴定子繞組線圈（5），單元定子極靴活動(dòng)插接在定子極靴長槽（1）中的，在電機(jī)外定子（1）的同一縱斷面上的六條定子極靴長槽中均插接有一個(gè)單元定子極靴，這六個(gè)單元定子極靴組成第一組定子勵(lì)磁組，在環(huán)形硅鋼片疊壓后組成的電機(jī)外定子的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有多組定子勵(lì)磁組。特別適合那些需要重載啟動(dòng)和較長時(shí)間低速重載運(yùn)行的交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
【專利說明】 帶有接插式極靴組的外定子式交流電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種外定子式交流電動(dòng)機(jī)，特別涉及一種適合重載啟動(dòng)的外定子式交流電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有外定子式交流電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯大多是由若干片硅鋼片沖片疊壓后成型的，為了嵌入定子勵(lì)磁線圈，在硅鋼片上沿其磁軛向內(nèi)沖出若干個(gè)指向定子沖片中心的齒片，也就是說定子鐵芯是由定子軛部和定子齒部組成的，定子線圈則是纏繞在定子齒部上，這種結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，定子沖片的利用率較低，并且在嵌入定子線圈時(shí)，一般是通過手工嵌入或通過自動(dòng)繞線機(jī)來完成的，由于相鄰定子齒部之間的間隙比較小，造成嵌線作業(yè)空間小，繞線極不方便。為了方便嵌線，一般定子槽口設(shè)置得都比較大，導(dǎo)致了電動(dòng)機(jī)的槽滿率較低。另外，現(xiàn)有的外定子式交流電動(dòng)機(jī)的定子繞組的匝數(shù)是固定好的，不能隨意改變的，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩以及最大轉(zhuǎn)矩是一定的，這就造成了根據(jù)負(fù)載來選取驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要選擇1.5-2倍額定負(fù)載的電動(dòng)機(jī)來滿足其啟動(dòng)要求，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)后進(jìn)入到正常運(yùn)行階段，電動(dòng)機(jī)往往是處于輕載運(yùn)行狀態(tài)的，存在有效勵(lì)磁功率過剩和交流電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低的問題，特別是在輸送帶傳輸系統(tǒng)中所使用的重負(fù)載低速小功率交流電動(dòng)機(jī)，上述問題尤其突出。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種帶有接插式極靴組的外定子式交流電機(jī)，解決了現(xiàn)有的重載低速運(yùn)行的外定子式交流電機(jī)存在的運(yùn)轉(zhuǎn)階段有效勵(lì)磁功率過剩和定子線圈更換困難的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的:
[0005]一種帶有接插式極靴組的外定子式交流電機(jī)，包括電機(jī)外定子和電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)外定子是由環(huán)形硅鋼片疊壓而成的，在環(huán)形硅鋼片疊壓后組成的電機(jī)外定子的內(nèi)側(cè)面上等間隔弧度地相互彼此平行地設(shè)置有六條縱斷面為燕尾形狀的定子極靴長槽，在定子工字形極靴的靴身腰部設(shè)置有極靴定子繞組線圈，定子工字形極靴和其上的極靴定子繞組線圈組成單元定子極靴，單元定子極靴是通過定子工字形極靴的燕尾形狀的尾部活動(dòng)插接在定子極靴長槽中的，定子工字形極靴的頭部呈弧形，在電機(jī)外定子的同一縱斷面上的六條定子極靴長槽中均插接有一個(gè)單元定子極靴，這六個(gè)單元定子極靴組成第一組定子勵(lì)磁組，在第一組定子勵(lì)磁組中徑向相對的兩個(gè)單元定子極靴上的極靴定子繞組線圈是串聯(lián)連接的；在第一組定子勵(lì)磁組一側(cè)的電機(jī)外定子的另一同一縱斷面上的六條定子極靴長槽中也均插接有另一個(gè)單元定子極靴，這六個(gè)另一個(gè)單元定子極靴組成第二組定子勵(lì)磁組，在第二組定子勵(lì)磁組中徑向相對的兩個(gè)單元定子極靴上的極靴定子繞組線圈也是串聯(lián)連接的，在第一組定子勵(lì)磁組中的單元定子極靴與第二組定子勵(lì)磁組的另一個(gè)單元定子極靴之間設(shè)置有單元定子極靴間隔塊。
[0006]定子工字形極靴是由極靴沖片疊壓組成的，每個(gè)單元定子極靴是由3-5片定子工字形極靴疊壓組成的。
[0007]本發(fā)明通過分組控制電機(jī)的定子勵(lì)磁，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)在啟動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段的經(jīng)濟(jì)合理的有效勵(lì)磁，通過接插式設(shè)置定子勵(lì)磁線圈解決了更換定子線圈的難題，特別適合那些需要重載啟動(dòng)和較長時(shí)間低速重載運(yùn)行的交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電機(jī)外定子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本發(fā)明的單元定子極靴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本發(fā)明的外定子沿電機(jī)中心軸線剖開后的剖視圖；
[0011]圖4是本發(fā)明的極靴沖片3的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0013]一種帶有接插式極靴組的外定子式交流電機(jī)，包括電機(jī)外定子和電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子，電機(jī)外定子是由環(huán)形硅鋼片疊壓而成的，在環(huán)形硅鋼片疊壓后組成的電機(jī)外定子的內(nèi)側(cè)面上等間隔弧度地相互彼此平行地設(shè)置有六條縱斷面為燕尾形狀的定子極靴長槽1，在定子工字形極靴2的靴身腰部22設(shè)置有極靴定子繞組線圈5，定子工字形極靴2和其上的極靴定子繞組線圈5組成單元定子極靴，單元定子極靴是通過定子工字形極靴2的燕尾形狀的尾部23活動(dòng)插接在定子極靴長槽I中的，定子工字形極靴2的頭部21呈弧形，在電機(jī)外定子I的同一縱斷面上的六條定子極靴長槽中均插接有一個(gè)單元定子極靴，這六個(gè)單元定子極靴組成第一組定子勵(lì)磁組，在第一組定子勵(lì)磁組中徑向相對的兩個(gè)單元定子極靴上的極靴定子繞組線圈是串聯(lián)連接的；在第一組定子勵(lì)磁組一側(cè)的電機(jī)外定子的另一同一縱斷面上的六條定子極靴長槽中也均插接有另一個(gè)單元定子極靴，這六個(gè)另一個(gè)單元定子極靴組成第二組定子勵(lì)磁組，在第二組定子勵(lì)磁組中徑向相對的兩個(gè)單元定子極靴上的極靴定子繞組線圈也是串聯(lián)連接的，在第一組定子勵(lì)磁組中的單元定子極靴與第二組定子勵(lì)磁組的另一個(gè)單元定子極靴之間設(shè)置有單元定子極靴間隔塊4。
[0014]定子工字形極靴2是由極靴沖片3疊壓組成的，每個(gè)單元定子極靴是由3-5片定子工字形極靴2疊壓組成的。
[0015]在環(huán)形硅鋼片疊壓后組成的電機(jī)外定子的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有3組定子勵(lì)磁組，在電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子的外側(cè)面上設(shè)置有3組轉(zhuǎn)子線圈組，在電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子的外側(cè)面上設(shè)置的轉(zhuǎn)子線圈組是與在電機(jī)外定子的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置的定子勵(lì)磁組對應(yīng)設(shè)置的。
[0016]本發(fā)明的第一組定子勵(lì)磁組中徑向相對的兩個(gè)單元定子極靴上的極靴定子繞組線圈的繞線工序是:在繞線前，將單元定子極靴分類并標(biāo)記為屬于A相、B相、C相，在每個(gè)極靴上繞有集中繞組，使得與電動(dòng)機(jī)中心軸垂直的同一垂面上的徑向相對的兩個(gè)繞組串聯(lián)在一起構(gòu)成一相，并與可編程控制器電連接在一起。這樣就實(shí)現(xiàn)了線圈分組，并隨時(shí)可以改變各相定子繞組的匝數(shù)。
[0017]分組勵(lì)磁控制的外定子式交流電動(dòng)機(jī)利用磁通沿磁阻最小路徑閉合的特性，當(dāng)電流流過定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場，該磁場會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個(gè)角度。并通過改變定子繞組的匝數(shù)即控制分組線圈的通電個(gè)數(shù)、通電電流的頻率等方法來控制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，從而達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載的目的。根據(jù)磁路的歐姆定律:F=Ni，式中，F(xiàn)為磁動(dòng)勢，N為線圈匝數(shù)，i為電流大小。從式中可得出，通過改變線圈的匝數(shù)N，可改變磁路的磁動(dòng)勢F，磁通量Φ也隨之改變，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。在直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載外定子式交流電動(dòng)機(jī)中，由于在電動(dòng)機(jī)外定子的內(nèi)側(cè)面上沿電動(dòng)機(jī)中心線方向設(shè)置有多組分組控制的定子勵(lì)磁組，根據(jù)不同的負(fù)載，由可編程控制器發(fā)出指令來控制通電定子勵(lì)磁組的組數(shù)。具體來說，當(dāng)負(fù)載處于啟動(dòng)過程時(shí)，由于所需的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較大，應(yīng)使電動(dòng)機(jī)定子繞組工作在最多匝數(shù)的情況，即所有的定子勵(lì)磁組都通電以實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，當(dāng)可編程控制器檢測到負(fù)載處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，為了避免此時(shí)的電動(dòng)機(jī)處于輕載狀態(tài)，應(yīng)使電動(dòng)機(jī)定子繞組工作在較少匝數(shù)的情況，即通過減少定子勵(lì)磁組數(shù)的通電數(shù)來實(shí)現(xiàn)節(jié)倉泛。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有接插式極靴組的外定子式交流電機(jī)，包括電機(jī)外定子和電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子，其特征在于，電機(jī)外定子是由環(huán)形硅鋼片疊壓而成的，在環(huán)形硅鋼片疊壓后組成的電機(jī)外定子的內(nèi)側(cè)面上等間隔弧度地相互彼此平行地設(shè)置有六條縱斷面為燕尾形狀的定子極靴長槽(1)，在定子工字形極靴(2)的靴身腰部(22)設(shè)置有極靴定子繞組線圈(5)，定子工字形極靴(2)和其上的極靴定子繞組線圈(5)組成單元定子極靴，單元定子極靴是通過定子工字形極靴(2 )的燕尾形狀的尾部(23 )活動(dòng)插接在定子極靴長槽(I)中的，定子工字形極靴(2 )的頭部(21)呈弧形，在電機(jī)外定子(I)的同一縱斷面上的六條定子極靴長槽中均插接有一個(gè)單元定子極靴，這六個(gè)單元定子極靴組成第一組定子勵(lì)磁組，在第一組定子勵(lì)磁組中徑向相對的兩個(gè)單元定子極靴上的極靴定子繞組線圈是串聯(lián)連接的；在第一組定子勵(lì)磁組一側(cè)的電機(jī)外定子的另一同一縱斷面上的六條定子極靴長槽中也均插接有另一個(gè)單元定子極靴，這六個(gè)另一個(gè)單元定子極靴組成第二組定子勵(lì)磁組，在第二組定子勵(lì)磁組中徑向相對的兩個(gè)單元定子極靴上的極靴定子繞組線圈也是串聯(lián)連接的，在第一組定子勵(lì)磁組中的單元定子極靴與第二組定子勵(lì)磁組的另一個(gè)單元定子極靴之間設(shè)置有單元定子極靴間隔塊⑷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有接插式極靴組的外定子式交流電機(jī)，其特征在于，定子工字形極靴(2)是由極靴沖片(3)疊壓組成的，每個(gè)單元定子極靴是由3-5片定子工字形極靴(2)疊壓組成的。
【文檔編號】H02K19/12GK204179904SQ201420515766
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】孟文俊, 袁媛, 牛雪梅, 孫曉霞 申請人:太原科技大學(xué)