專(zhuān)利名稱(chēng)：大功率三相爪極同步電機(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三相爪極同步 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 一種電能與機(jī)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(lèi)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，爪才及同步電機(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)置罩極圏，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)。公知的三相爪極同步電動(dòng)機(jī)(如圖1)，由三個(gè)極相組(A，、 B，和C，)并 列構(gòu)成定子，這三個(gè)極相組的爪極24在定轉(zhuǎn)子氣隙沿圓周方向依次錯(cuò)開(kāi)120/p 度，其中P為極對(duì)數(shù)；三個(gè)極相組的線圏(21、 22、 23)按繞組三相Y形或 A形接法連接，接入三相電源(如圖2~3)。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7JC磁轉(zhuǎn)子隨著這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。上述爪極同步電機(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)有的爪極同步電機(jī)輸出功率通常較小，因此難以 滿(mǎn)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三相爪極同步電機(jī)，其目的在于解決現(xiàn)有爪極同步電機(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^t術(shù)方案是 一種大功率三相爪才及同 步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子由第一極相組、第二極相組及第三極相 組在定子軸向同軸并列固定構(gòu)成，其中第一極相組、第二極相組及第三極 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6~36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、第二極相組單元及第三極 相組單元之間以爪極對(duì)為基準(zhǔn)在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向兩兩相錯(cuò)角度為120 /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)構(gòu)成第二串聯(lián)電路，各個(gè)第三極相組單元中的線圏繞組按同方向串聯(lián)構(gòu) 成第三串聯(lián)電路；所述第一串聯(lián)電路、第二串聯(lián)電路和第三串聯(lián)電路之間按 三相繞組的Y形或△形接法連接。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、各個(gè)第二極相組單元及各個(gè) 第三才及相組單元在定子軸向上，以不同極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、各個(gè)第二極相組單元及各個(gè) 第三才及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)第一4及相組單元、各個(gè)第二極相組單元及各個(gè) 第三極相組單元在定轉(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，所述三相Y形或A形接法連接il明如下(a) 、 Y形接法，三條串聯(lián)電路的三個(gè)端部作為公共端，另外三個(gè)端部作 為三相電源輸入端；(b) 、 A形接法，三條串聯(lián)電路兩兩首尾相連，三個(gè)連接端作為三相電源 輸入端。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，所述線圏繞組按同方向串聯(lián)的目的是為了使同相極相組 單元產(chǎn)生相同磁場(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(mǎn)足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。

附圖1為現(xiàn)有的三相爪極電機(jī)剖面示意圖；附圖2為現(xiàn)有的爪極電機(jī)繞組展開(kāi)接線圖；附圖3為圖2的電路示意圖；附圖4為本實(shí)用新型帶機(jī)殼定子端面視圖；附圖5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6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7為本實(shí)用新型實(shí)施例一繞組Y形接法接線圖；附圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例一繞組A形接法接線圖；附圖9為圖7的電路示意圖；附圖IO為圖8的電路示意圖；附圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例其他變化之一；附圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例其他變化之二。以上附圖中A、第一極相組單元；B、第二極相組單元；C、第三極相組 單元；1、爪極對(duì)；2、線圏繞組；3、第一串聯(lián)電路；4、線圈繞組；5、第二 串聯(lián)電路；6、線圏繞組；7、第三串聯(lián)電路；8、定位槽；9、定位鍵；10、 爪極板；11、機(jī)殼；A，、第一極相組；B，、第二極相組；C，、第三極相組；21、 線圈；22、線圏；23、線圏；24、爪才及。
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5所示，一種大功率三相爪極同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子由第一極相組、 第二極相組及第三才及相組在定子軸向同軸并列固定構(gòu)成，第一極相組、第二 極相組及第三極相組均由相同數(shù)量的極相組單元組成，極相組單元總數(shù)量為 6-36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)l組 成，所述爪極對(duì)1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、第二極相 組單元B及笫三才及相組單元C之間以爪極對(duì)1為基準(zhǔn)在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向 兩兩相錯(cuò)角度為120/p度，其中，p表示爪極對(duì)1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)的數(shù)量相同)。如圖7~10所示，各個(gè)第一極相組單元A中的線圏繞組2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4按同方向串聯(lián)構(gòu)成 第二串聯(lián)電路5,各個(gè)第三極相組單元C中的線圏繞組6按同方向串聯(lián)構(gòu)成第 三串聯(lián)電路7;三條串聯(lián)電5I4安三相繞組的Y形接法(如圖7、 9)或A形接 法(如圖8、 IO)連接，線圏繞組按同方向串聯(lián)的目的是為了使同相極相組單 元產(chǎn)生相同磁場(chǎng)，以此使磁場(chǎng)疊加。其中，所述各個(gè)第一極相組單元A、各個(gè)第二極相組單元B及各個(gè)第三極 相組單元C在定子軸向上，以不同才及相組一隔一依次排列(如圖5)。如圖4,所述各個(gè)第一極相組單元A、各個(gè)第二極相組單元B及各個(gè)第三 極相組單元C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8和一定位鍵9配合構(gòu)成，并沿定子軸向設(shè)置，該定位裝置的定位 槽8設(shè)置在極相組單元的爪極板10上，外面有機(jī)殼11對(duì)極相組加以保護(hù)，該 機(jī)殼11同時(shí)作為定子磁路通道。實(shí)施例二參見(jiàn)附圖6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、各個(gè)第二極相組單元B及各個(gè)第三極相組單元C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)用新型還有另外變換，如圖11、圖12所示，都是理論上可4亍的，關(guān) 鍵是各極相組單元的數(shù)量相同，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)為采用同相才及相組的線圏串聯(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(mǎn)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、一種大功率三相爪極同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子由第一極相組、第二極相組及第三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、第二極相組及第三極相組均由相同數(shù)量的極相組單元組成，極相組單元的總數(shù)量為6～36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)(1)組成，所述爪極對(duì)(1)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)、第二極相組單元(B)及第三極相組單元(C)之間以爪極對(duì)(1)為基準(zhǔn)在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向兩兩相錯(cuò)角度為120/p度，其中，p表示爪極對(duì)(1)的數(shù)量；所述各個(gè)第一極相組單元(A)中的線圈繞組(2)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(4)按同方向串聯(lián)構(gòu)成第二串聯(lián)電路(5)，各個(gè)第三極相組單元(C)中的線圈繞組(6)按同方向串聯(lián)構(gòu)成第三串聯(lián)電路(7)；所述第一串聯(lián)電路(3)、第二串聯(lián)電路(5)和第三串聯(lián)電路(7)之間按三相繞組的Y形或△形接法連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率三相爪極同步電機(jī)，其特征在于所述 各個(gè)第一極相組單元(A)、各個(gè)第二極相組單元(B)及各個(gè)第三極相組單元(C)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所述的大功率三相爪極同步電機(jī)，其特征在于所述 各個(gè)第一極相組單元(A)、各個(gè)第二極相組單元(B)及各個(gè)第三極相組單元(C)在定子軸向上，以相同極相組并列排列。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率三相爪極同步電機(jī)，其特征在于所述 各個(gè)第一極相組單元(A)、各個(gè)第二極相組單元(B)及各個(gè)第三極相組單元(C)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 8和一定位鍵9配合構(gòu)成，并沿定子軸向設(shè)置。
專(zhuān)利摘要一種大功率三相爪極同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子由第一、第二及第三極相組在定子軸向同軸并列固定構(gòu)成，其特征在于第一、第二及第三極相組均由2～12個(gè)極相組單元組成，每個(gè)極相組單元由線圈繞組和爪極對(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；其中，第一、第二及第三極相組單元之間以爪極對(duì)為基準(zhǔn)在定轉(zhuǎn)子氣隙圓周方向兩兩相錯(cuò)角度為120/p度；所述各第一、第二和第三極相組單元中的線圈繞組分別按同方向串聯(lián)構(gòu)成第一、第二和第三串聯(lián)電路，三條串聯(lián)電路繞組按三相Y形或△形接法連接。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。
文檔編號(hào)H02K21/00GK201118403SQ20072004159
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