專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其圓柱形轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，更確切地說(shuō)，涉及這樣一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其圓柱形轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子中設(shè)有多個(gè)槽，在每個(gè)槽中繞有磁場(chǎng)繞組，適于降低在旋轉(zhuǎn)電機(jī)和其圓柱形轉(zhuǎn)子的電壓變化率。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成。同步電機(jī)分為兩種類型，即旋轉(zhuǎn)電樞型電機(jī)，其中的磁場(chǎng)磁極是固定的，電樞(繞組)是旋轉(zhuǎn)的；以及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)型電機(jī)，其中電樞(繞組)為定子，磁場(chǎng)磁極是轉(zhuǎn)子。此外，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)型轉(zhuǎn)子分為凸極型轉(zhuǎn)子和圓柱型旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)型轉(zhuǎn)子。通常，由于凸極型轉(zhuǎn)子可以在磁場(chǎng)繞組中產(chǎn)生強(qiáng)的磁動(dòng)勢(shì)以及易于提高極對(duì)數(shù)，將凸極型轉(zhuǎn)子用于發(fā)電機(jī)，例如水輪發(fā)電機(jī)。另一方面，由于圓柱形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)型轉(zhuǎn)子具有高的機(jī)械強(qiáng)度和形成很小的風(fēng)摩損耗，用于由汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的透平發(fā)電機(jī)。
在用于透平發(fā)電機(jī)的圓柱形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)型轉(zhuǎn)子中，磁場(chǎng)繞組以分布繞制方式繞在形成在圓柱形鐵芯中的多個(gè)槽內(nèi)。為了壓住每一磁場(chǎng)繞組，將槽楔嵌入每個(gè)槽的上部。為什么磁場(chǎng)繞組要按分布繞制方式繞制，其原因在于，在氣隙中的磁通密度分布幾乎呈正弦波波形，以及磁動(dòng)勢(shì)的波形也為正弦波形。此外，為了在空載運(yùn)行時(shí)使電動(dòng)勢(shì)的波形也幾乎為正弦波，已經(jīng)設(shè)計(jì)這樣一種結(jié)構(gòu)，即最接近每個(gè)磁場(chǎng)磁極的槽的深度比其它的槽要淺。然而，在上述結(jié)構(gòu)中，由于在帶載運(yùn)行時(shí)的電樞反應(yīng)產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)使磁通密度分布畸變。因此，在JP-A-45307/1974或公開(kāi)了在磁通密度分布畸變時(shí)的降低諧波分量的方法，其中在最高磁通(密度)的位置處形成的一或多個(gè)槽的寬度和深度比其它的槽小。
雖然，按照上面的設(shè)計(jì)技術(shù)形成的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使壓電樞線圖中感應(yīng)的電壓形成的波形幾乎為正弦波，下面解釋這樣形成的結(jié)構(gòu)引起的問(wèn)題，即為了得到所需的短路比，該結(jié)構(gòu)需使旋轉(zhuǎn)電機(jī)尺寸加大。
用一條稱為無(wú)載飽和曲線的曲線表示在發(fā)電機(jī)無(wú)載運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速的運(yùn)行狀態(tài)下的端電壓和磁場(chǎng)電流之間的相互關(guān)系。此外，用一被稱為短路曲線的一條曲線來(lái)表示在處于額定轉(zhuǎn)速下的發(fā)電機(jī)輸出端被短路的運(yùn)行狀態(tài)下的短路電流和磁場(chǎng)電流之間的關(guān)系。短路比由磁場(chǎng)電流If0與磁場(chǎng)電流Ifa之比來(lái)表示，即a＝If0/Ifa，磁場(chǎng)電流If0為運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速下的無(wú)載發(fā)電機(jī)產(chǎn)生額定電壓所需的磁場(chǎng)電流，磁場(chǎng)電流Ifa為產(chǎn)生等于發(fā)電機(jī)額定電流的三相短路電流所需的磁場(chǎng)電流。
具有大的短路比的電機(jī)從構(gòu)成材料的觀點(diǎn)來(lái)看包括比較多的鐵和較少的銅。因此被稱為“鐵”電機(jī)。因此，這種電機(jī)的制造成本恒定損耗，例如鐵損、機(jī)械損耗等等變高，因而這種電機(jī)的效率也是低的。另一方面，這種電機(jī)具有的優(yōu)點(diǎn)是，小的電壓調(diào)整率以及高的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，大的線路負(fù)荷容量等等。
具有小的短路比的電機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)比較，在電樞繞組中具有更大數(shù)量的線圖導(dǎo)線，并且它的尺寸小。這樣一種電機(jī)稱為“銅”電機(jī)，其中使用了比較多的銅，“銅”電機(jī)的電樞反應(yīng)和電樞漏電抗通常是大的。
由于對(duì)于發(fā)電機(jī)，希望電壓調(diào)節(jié)率降低得盡可能小，以及將電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和線路負(fù)載能量提高得盡可能大，通常通過(guò)增加定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙或降低在電樞繞組中的線圈導(dǎo)線的量，來(lái)增加發(fā)電機(jī)的短路比。然而，如果增加定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙，發(fā)電機(jī)的尺寸和發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電流會(huì)變大。此外，為了降低在電樞繞組的線圈導(dǎo)線的數(shù)量和提高磁場(chǎng)的磁通，需要大力增加磁場(chǎng)電流。為了增加磁聲電流，需要加大用于對(duì)磁場(chǎng)繞組激磁的激磁電源，這樣就增加了發(fā)電機(jī)的成本。
在JP-A-4530/1974中公開(kāi)的槽的結(jié)構(gòu)和形狀對(duì)于提高短路比幾乎是無(wú)效的。此外，由于更形成幾種類型的槽，槽的加工工藝變得復(fù)雜，槽的形狀還應(yīng)隨槽的不同類型變化，這也增加了發(fā)電機(jī)的成本。
本發(fā)明的目的是提供一種用于具有大的短路比的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圓柱形轉(zhuǎn)子，其限制制造成本的增加，并具有小的電壓調(diào)整率即高的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的橫軸q相垂直延伸的方向上，對(duì)于磁磁場(chǎng)磁通，具有分成兩組的多個(gè)槽，兩組槽相對(duì)于直軸d對(duì)稱配置，在多個(gè)槽中的每一槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，該圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在所述兩組槽中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣的成對(duì)的兩個(gè)槽之間的距離與這樣一種圓柱形轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)即其中成對(duì)的兩個(gè)槽的深度與多個(gè)槽中的其它槽的深度相同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相比較短，該成對(duì)的兩個(gè)槽位于兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d的最接近的右側(cè)和左側(cè)。
此外，本發(fā)明提供一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有分成兩組的多個(gè)槽，兩組槽相對(duì)于直軸d對(duì)稱配置，在多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，該圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在兩組槽中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度形成得等于或大于其它槽的寬度，即該成對(duì)的兩個(gè)槽位于兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及在該兩含雙槽的對(duì)槽中的一對(duì)槽中的槽的深度深于多個(gè)槽中的其它槽。
此外，本發(fā)明提供一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在兩上磁場(chǎng)磁極的中心線處的橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有分成兩組的多個(gè)槽，兩組槽相對(duì)于直軸d對(duì)稱配置，在多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，該圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在兩組槽中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣的成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度設(shè)計(jì)得等于或大于其它槽的寬度，該成對(duì)的兩個(gè)槽位于兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d的最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及在該兩含雙槽的對(duì)槽中的每一個(gè)槽的底部處形成一附加的槽。
此外，本發(fā)明提供一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有分成兩組的多個(gè)槽，兩組槽相對(duì)于直軸d對(duì)稱地配置，在多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，該圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在該兩組槽中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣的成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度設(shè)計(jì)得等于或大于其它槽的寬度，該成對(duì)的兩個(gè)槽位于兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d的最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及在該兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，在該成對(duì)的兩個(gè)槽中的至少一個(gè)槽的一外側(cè)和較接近直軸d的一位置處形成一附加的槽，其深度深于兩含雙槽的對(duì)槽的深度。
此外，本發(fā)明提供一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁碭磁通，具有分成兩組的多個(gè)槽，兩組槽相對(duì)于直軸d對(duì)稱地配置，在多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，該圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在該兩組槽中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣的成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度形成得等于或大于其它槽的寬度，該成對(duì)的兩個(gè)槽位于兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d的最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及位置在該兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，成對(duì)的兩個(gè)槽中的沿旋轉(zhuǎn)方向趨前前軸d的一位置處的一個(gè)槽的寬度形成得深于在分成兩組的多個(gè)槽中的每組中的其它槽的深度。
此外，在本發(fā)明提供一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有分面兩組的多個(gè)槽，兩組槽相對(duì)于直軸d對(duì)稱地配置，在多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，該圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在所述兩組槽中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣的成對(duì)的兩個(gè)槽之間的距離，與其中的成對(duì)的兩個(gè)槽的深度與多個(gè)槽中的其它槽的深度相同的圓柱形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相比較短，該成對(duì)的兩個(gè)槽位于兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及多個(gè)槽中的每一個(gè)槽由上部和下部構(gòu)成，上部位于圓柱形轉(zhuǎn)子的圓周表面?zhèn)?，具有均勻的寬度，下部位于所述槽的底部?cè)，具有沿至槽底部方向帶錐度的逐漸降低的寬度，以及兩含雙槽的對(duì)槽的寬度設(shè)計(jì)得等于或大于多個(gè)槽中的其它槽的寬度。
此外，本發(fā)明提供一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在兩磁場(chǎng)磁極的中心線處的橫軸垂直延伸的方向上。對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有分成兩組的多個(gè)槽，兩組槽相對(duì)于直軸d對(duì)稱地配置，在多個(gè)槽中的每一槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，該圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在所述兩組槽中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣的成對(duì)的兩個(gè)槽之間的距離，與在其中的成對(duì)的兩個(gè)槽的深度與多個(gè)槽中的其它槽的深度相同的圓柱形轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)相比較短，該成對(duì)的兩個(gè)槽位于該兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d的最近的右側(cè)和左側(cè)；以及多個(gè)槽中的每一個(gè)槽由上部和下部構(gòu)成，上部位于圓柱形轉(zhuǎn)子的圓周表面?zhèn)?，具有均勻的寬度，下部位于所述槽的底?cè)，具有沿至該槽底部的方向帶錐度的逐漸降低的寬度；以及兩含雙槽的對(duì)槽的寬度設(shè)計(jì)得等于或大于多個(gè)槽中的其它槽的寬度，其中在兩含雙槽的對(duì)槽中每對(duì)槽中的成對(duì)的兩個(gè)槽中的，沿旋轉(zhuǎn)方向在超前于直軸d的一位置處的一個(gè)槽的上部深度設(shè)計(jì)得深于在分成兩組的多個(gè)槽中的每一組中的其它槽的上部的深度。
此外，本發(fā)明提供一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有分成兩組的多個(gè)槽，兩組槽相對(duì)于直軸d對(duì)稱地配置，在多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置有磁場(chǎng)線圈，該圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一結(jié)構(gòu)，即一個(gè)槽位于在兩組槽中的每一組中的最外側(cè)且在沿旋轉(zhuǎn)方向位于超前直軸d的一位置處，使得各磁場(chǎng)磁極槽之間的間距被縮短。


圖1是在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
圖2是表示該實(shí)施例電機(jī)處于無(wú)載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的磁通密度分布圖。
圖3是表示該實(shí)施例電機(jī)處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的磁通密度分布圖。
圖4是表示該實(shí)施例中的磁動(dòng)勢(shì)矢量的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
圖6是在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的放大及沿圓周方向展開(kāi)的橫斷面圖。
圖7是在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的電樞線圈的放大及沿圓周方向展開(kāi)的橫斷面圖。
圖8是在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
圖9是在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
圖10是在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的放大及沿圓周方向展開(kāi)的橫斷面圖。
圖11是在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
圖12是在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
圖13是在常規(guī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
下面參照附圖針對(duì)各實(shí)施例解釋本發(fā)明的詳細(xì)情況。
圖1是在根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的圓柱形轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。圖2是表示處于無(wú)載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的磁通密度分布的示意圖。圖13是表示處于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的磁通密度分布的示意圖。圖4是表示磁動(dòng)勢(shì)矢量的示意圖。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圓柱形轉(zhuǎn)子1通常是通過(guò)將主軸、磁場(chǎng)磁極，鐵芯等部分組裝成為一個(gè)實(shí)體結(jié)構(gòu)形成的，由鐵磁性的高強(qiáng)度鐵合金制成。如在圖1中所示，槽2、槽3、槽4和槽5形成沿在沿徑向的鐵芯部分中，磁場(chǎng)繞組6繞在槽2、槽3、槽4和槽5中的每一個(gè)槽內(nèi)，利用槽楔壓緊和固定，以便不會(huì)彈出。在槽2、槽3、槽4和槽5中的每?jī)蓚€(gè)彼此相鄰的槽之間的間距是不變的。此外，地于磁場(chǎng)磁通，沿在兩個(gè)磁極之間的方向的軸線稱為槽軸q，與兩個(gè)磁極的中心線處的上述軸線相垂直方向延伸的軸線稱為直軸d。
在圖13中所示的常規(guī)的圓柱形轉(zhuǎn)子1中，為了使產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的波形接近正弦波，即磁通密度分布接近正弦波，最接近該對(duì)兩個(gè)磁極中的每個(gè)對(duì)應(yīng)的磁極形成的槽2和槽3的深度淺于槽4和槽5的深度。
在圖2中表示處于無(wú)載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的在氣隙處的磁通密度分布，實(shí)線14和虛線15分別表示當(dāng)在常規(guī)的和本發(fā)明的實(shí)施例的兩個(gè)轉(zhuǎn)子中流過(guò)相同的電流If02時(shí)，在兩個(gè)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的兩種磁通分布波形。如在圖2中所示，在圖1所示的本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的磁極部分11處的磁通密度分布的波形方面存在著波形畸變，與在圖13中所示的常規(guī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的磁通密度分布波形相比波形中的諧波分量變大，這是由于其中的槽2和槽3的深度比槽4和槽5要深。因此，在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的磁通密度分布波形是一種畸變的正弦波。
參照?qǐng)D4解釋上述現(xiàn)象。由于電樞(繞組)(在圖中未表示)在無(wú)載運(yùn)行狀態(tài)處于開(kāi)路狀態(tài)，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)僅為磁場(chǎng)磁動(dòng)勢(shì)Ff。該磁場(chǎng)磁動(dòng)勢(shì)Ff是沿與d軸的方向相同的方向產(chǎn)生的，利用一沿d軸取向的矢量來(lái)表示。由于圓柱形轉(zhuǎn)子1包含的磁場(chǎng)繞組6和槽楔7是由非磁性材料制成的，由磁場(chǎng)磁動(dòng)勢(shì)Ff產(chǎn)生的磁通其路徑通過(guò)沿d軸的磁極部分11。即使在常規(guī)的轉(zhuǎn)子和本發(fā)明的轉(zhuǎn)子中兩個(gè)磁極之間的角度相同，如果槽2和槽3的深度深于槽4和槽5的深度，位置對(duì)稱于d軸的成對(duì)的兩個(gè)槽即槽2和槽3之間的距離，即極間的相應(yīng)距離10變短。因而，僅在成對(duì)的兩個(gè)極2和3之間的磁通密度變高。如在圖13中所示，用If02表示在常規(guī)的轉(zhuǎn)子中在額定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生額定電壓所需的磁場(chǎng)電流時(shí)，因?yàn)槠渲械牟?和槽3的深度比槽4和槽5要淺，當(dāng)相同的電流If02流過(guò)圖1中所示的轉(zhuǎn)子中時(shí)，不能產(chǎn)生額定電壓，這是由于與在圖13中所示的常規(guī)轉(zhuǎn)子中感應(yīng)的電壓相比，在電樞線圈中感應(yīng)的電壓中產(chǎn)生較大的諧波分量。即，如圖1所示，在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子中，其中槽2和槽3的深度比槽4和槽5的深度要深，在額定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生額定電壓所需的磁場(chǎng)電流用If01表示，兩個(gè)電流之間的關(guān)系表示為If01＞If02。
另一方面，在3相短路狀態(tài)下，由于產(chǎn)生電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)Fa，對(duì)磁場(chǎng)磁動(dòng)勢(shì)Ff抵消，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的磁通幾乎變?yōu)榱恪．a(chǎn)生等于額定電流的三相短路電流所需的磁場(chǎng)電流Ifa與槽2、槽3、槽4和槽5的形狀無(wú)關(guān)。
圖3是表示在相同的電流Ifind流過(guò)具有圖1所示橫斷面的轉(zhuǎn)子中的磁場(chǎng)繞組6和具有圖13所示橫斷面的轉(zhuǎn)子中的磁場(chǎng)繞組6的兩種情況下，負(fù)載運(yùn)行時(shí)的磁通密度分布的示意圖。如在圖4中所示，在負(fù)載狀態(tài)下，除了磁場(chǎng)磁動(dòng)勢(shì)Ff之外產(chǎn)生電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)Fa，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中產(chǎn)生的合磁動(dòng)勢(shì)由沿旋轉(zhuǎn)方向滯后d軸角度為θ的矢量F表示。因此，槽2和3的深度僅對(duì)在負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的合磁動(dòng)勢(shì)F產(chǎn)生很小的影響。因此，在圖3中利用曲線16和17表示的磁通密度分布，其中在如圖1所示的槽2和槽3的深度比槽4和槽5要深的情況下僅在鄰近槽3的部分的曲線17的幅值，稍小于在如圖13所示的槽2和槽3的深度比槽4和槽5更淺的情況下的曲線16的相應(yīng)幅值。因此，雖然，磁通的飽和值，以及圖1中所示的結(jié)構(gòu)中的磁場(chǎng)電流稍高于在圖13中所示的結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)值，如果在圖1和圖3中所示的轉(zhuǎn)子中在槽2和槽3中形成的磁場(chǎng)繞組的繞組匝數(shù)是相同的，這種磁場(chǎng)電流的小的差別對(duì)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)實(shí)際上不會(huì)產(chǎn)生缺欠。
如上所述，如果槽2和槽3比槽4和槽5要深，無(wú)載運(yùn)行狀態(tài)下的磁場(chǎng)電流If0變得很大，但在具有圖1所示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中在三相短路時(shí)的磁場(chǎng)電流Ifa與在具有圖13中所示的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的電流Ifa并無(wú)不同。因此，由于短路比a(＝If0/Ifa)變大以及負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下的磁場(chǎng)電流幾乎相同，雖然具有圖1中所示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)的效率幾乎與具有圖13所示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相同，由于具有圖1所示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有較大的短路比，改進(jìn)了電壓調(diào)節(jié)率和提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子中，槽2和槽3的寬度等于或大于槽4和槽5的寬度。其理由解釋如下。如果槽2和槽3的寬度比槽4和槽5的寬度窄，由于在d軸的右側(cè)和左側(cè)具有的成對(duì)的兩個(gè)槽之間的即槽2和槽3的距離，即對(duì)應(yīng)于各磁極間的間距的距離變寬，將槽2和槽3的深度加深的效果被減弱。此外，形成在槽2和槽3之中的磁場(chǎng)繞組6的寬度在該結(jié)構(gòu)中變得更窄。因而，需要形成與設(shè)在槽4和槽5中的磁場(chǎng)繞組6的形狀不同的磁場(chǎng)繞組，這樣會(huì)增加轉(zhuǎn)子的產(chǎn)品成本。
即使槽2和槽3的寬度大于槽4和槽5的寬度，由于可以采取措施使在槽2和槽3中的內(nèi)壁或各線圈層間的絕緣層加深，轉(zhuǎn)子的產(chǎn)品成本不會(huì)變化。
此外，如前所述，與具有圖13所示轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的常規(guī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)比較，具有圖1所示轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)提高了短路比。因此，如果該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)其構(gòu)成具有與具有圖13所示轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的常規(guī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相同的短路比，由于氣隙設(shè)計(jì)得比與降低的短路比的量相對(duì)應(yīng)量更窄，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的尺寸可降低。
參閱圖5，解釋本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖5表示這一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
如前所述，在轉(zhuǎn)子1的鐵芯部分沿徑向形成槽2、槽3、槽4和槽5，在齒底部處的每個(gè)齒部的應(yīng)力最大，而沿井口部的方向則降低。因此，如果在槽2、3、4和5的槽距8(兩個(gè)相鄰槽的兩中心線之間的間距)形成得使最大承受與槽4和槽5的深度相對(duì)應(yīng)的施加到齒部的最大應(yīng)力，以及槽2和槽3的深度形成得大于槽4和槽5，而槽2和槽3每個(gè)相鄰的齒部不能承受施加到齒部上的最大應(yīng)力。在這種情況下，需要使槽2和槽3中的每一個(gè)與每個(gè)槽4之間的槽距9長(zhǎng)于槽距8。通過(guò)構(gòu)成上述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以解決施加在槽2和槽3中的每個(gè)相鄰的齒部的最大應(yīng)力超過(guò)承受應(yīng)力極限的問(wèn)題，這一實(shí)施例的效果與在圖1中所示實(shí)施例的效果相同。
參閱圖6，解釋本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖6表示在這一實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子沿轉(zhuǎn)子的圓周方向展開(kāi)的橫斷面圖。
如在轉(zhuǎn)子1的鐵芯部分沿徑向形成槽2、槽3、槽4和槽5(由于槽5的形狀與槽4相同，在圖中未表示槽5)，并且由開(kāi)口部分到底部每個(gè)槽的寬度是均勻的，在齒的底部處的齒部應(yīng)力最大，如上所述，沿開(kāi)口部分方向的應(yīng)力則降低。因此，通過(guò)這樣形成每個(gè)槽，使得形成接近開(kāi)口的上部和接近底部的下部這兩部分，上部(稱為直通部分)具有均勻的寬度，下部(稱為帶錐度部分)具有沿至底部的方向帶錐度的逐漸降低的寬度，作用在每個(gè)齒的底部上的應(yīng)力被降低。
在轉(zhuǎn)子1的鐵芯部分形成有帶錐度的部分的槽的情況下，槽2、3和4中帶錐度的部分23、24和25的形狀相同，僅在槽2和槽3中的直通部分20和21的深度深于其它槽的直通部分。因?yàn)橥ㄟ^(guò)按照相同的形狀使所有的槽的帶錐度的部分成形，僅準(zhǔn)備一種銑刀，限制了產(chǎn)品成本的增加。通過(guò)形成上述每種槽的形狀，僅槽2和槽3的深度大于槽4和5，這一實(shí)施例的效果與圖1所示實(shí)施例相同。
參閱圖7，解釋本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖7表示在這一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子沿轉(zhuǎn)子的圓周方向展開(kāi)的橫斷面圖。
如前所述，如果槽2和和槽3的深度深于其它的槽，負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下磁場(chǎng)電流僅增加很少。因此，形成在槽2和槽3中的磁場(chǎng)繞組的繞組匝數(shù)所增加的數(shù)量對(duì)應(yīng)于與槽4和槽5相比在槽2和槽3中增加的深度。例如，這樣構(gòu)成轉(zhuǎn)子1中的各槽，使得5匝的磁場(chǎng)繞組(在圖中6A-6E所示)形成在槽4和槽5中，6匝的磁場(chǎng)繞組(在圖中6A-6F所示)形成在槽2和槽3中。由于在這一實(shí)施例中在轉(zhuǎn)子1的各槽中總共增加4匝，與在槽2和槽3中形成5匝的磁場(chǎng)繞組相比，通過(guò)將在磁場(chǎng)繞組中流過(guò)的電流下降與增加繞組匝數(shù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)量，也可以得到所需的相同的安匝數(shù)。即，如果在槽2和槽3中形成的磁場(chǎng)繞組的繞組匝數(shù)增加，以及槽2和槽3的深度變深，在磁場(chǎng)繞組中流過(guò)的電流可以等于或小于圖13中所示轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)電流。因此，在這一實(shí)施例中，可以增加短路比而不增加磁場(chǎng)電流。
此外，如果每個(gè)槽具有如圖7所示的帶有稍度的部分，為了在繞線部分6A-6F中的電流密度保持不變，使繞線部分6A和6B的厚度(深度)大于繞線部分6C-5F的厚度。因此，如圖7中所示，在每個(gè)槽4中形成4種繞線部分(6A、6B、6C和6D(＝6E))。
因此，為了使槽2和槽3的深度更深，僅槽2和槽3中的每一直通部分的長(zhǎng)度長(zhǎng)于繞線部分6F的厚度與繞線部分6E和繞線部分6F之間的絕緣層的厚度之和。在上述結(jié)構(gòu)中，為了構(gòu)成槽2和槽3中的磁場(chǎng)繞組，僅需要4種繞線部分，在槽2和槽3中采用的繞線部分的種類數(shù)與在槽4和槽5中采用的繞線部分的種類數(shù)相同。
雖然，在圖7中表示的是槽2和槽3的深度比槽4和槽5的深度深一個(gè)繞線部分的厚度，槽2和槽3的深度可以深出2個(gè)以上的繞線部分的厚度，除非增加槽2和槽3的深度會(huì)帶來(lái)這樣的問(wèn)題，即施加在齒部的最大應(yīng)力超過(guò)相應(yīng)齒部的承受應(yīng)力的極限，并且無(wú)需說(shuō)，相應(yīng)于進(jìn)一步增加繞線部分的數(shù)量以改進(jìn)短路比，可以降低磁場(chǎng)繞組需流過(guò)的電流。
參閱圖8，解釋本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖8表示在這一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
如前所述，如果槽2和槽3的深度大于其它槽的深度，負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下的磁場(chǎng)電流增加少許。由于在負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下的磁動(dòng)勢(shì)F沿相對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向延遲角度θ的方向最大，在這一實(shí)施例中，槽3的深度不必更深，僅槽2的深度比槽4和槽5更深。此外，在這一實(shí)施例中，如前所述，槽2的寬度等于或大于槽3-5的寬度。
在這一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子中的上述各槽的構(gòu)成中，由于每個(gè)槽2和相應(yīng)槽3之間的間隔10比在圖13中所示的轉(zhuǎn)子中各槽構(gòu)成的間距10要短，短路比增加，雖然在無(wú)載運(yùn)行狀態(tài)下的磁通密度分布會(huì)變大。此外，在無(wú)載狀態(tài)下，磁通密度分布和磁場(chǎng)電流幾乎與在圖13所示的轉(zhuǎn)子中的分布和磁場(chǎng)電流相同。因此，可以增加短路比，同時(shí)保持旋轉(zhuǎn)電機(jī)的尺寸和負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下的效率。因而，可以減少電壓調(diào)整率，還可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
參閱圖9，解釋本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖9表示在這一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
如果按槽距8形成槽2、3、4和5，使得最大承受與槽4和槽5的深度相對(duì)應(yīng)的施加在齒部的最大應(yīng)力，以及使槽2的深度大于槽3、槽4和槽5的深度，鄰近槽2的齒部可能不能承受施加到齒部的最大應(yīng)力。在這種情況下，需要使槽距9大于槽距8。由于槽3、槽4、槽5具有相同的形狀，無(wú)需使槽距13大于或等于槽距9。在上述構(gòu)成中，解決了施加在齒部的過(guò)應(yīng)力問(wèn)題，這一實(shí)施例的效果與在圖8所示的實(shí)施例相同。
參閱圖10，解釋本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖10表示在這一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子沿轉(zhuǎn)子的圓周方向展開(kāi)的橫斷面圖。
如在圖10中所示，如果每個(gè)槽2-5(在圖中未表示槽5)由直通部分和帶錐度的部分構(gòu)成，為使槽2的深度比槽3-5深，如前所述，每個(gè)槽2的帶錐度的部分23的形狀與槽3-5的形狀相同，僅每個(gè)槽2的直通部分長(zhǎng)于槽3-5的直通部分。在上述構(gòu)成中，由于同一銑刀可以共用于使槽2的帶錐度的部分23和槽2-3的帶錐度的部分成形，轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)成本不會(huì)增加。此外，這一實(shí)施例的效果與在圖9所示實(shí)施例相同。
參閱圖11，解釋本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖11表示在這一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
在圖11所示的實(shí)施例中，所有的槽2、槽3、槽4和槽5的深度都相同。由于僅需要縮短磁場(chǎng)磁極的間距10，為了使短路比更大，在每個(gè)槽2和槽3的底部形成一附加的窄槽26。由于極間的間距10縮短了附加的窄槽的距離，這一實(shí)施例的效果與在圖1所示的實(shí)施例相同。
在圖11所示的實(shí)施例中，雖然，槽2和槽3的深度與槽4和槽5的深度相同，即使槽2和3的深度淺于槽4和5的深度，通過(guò)進(jìn)一步延長(zhǎng)附加的窄槽使得每個(gè)包含附加的窄槽26的槽2和3的總深度超過(guò)槽3和4的深度，可以得到相同的效果。此外，在圖11所示的實(shí)施例的另一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)可能是有效的，即，即使僅在每個(gè)槽2的底部形成附加的窄槽26，這樣結(jié)構(gòu)的效果也與圖1所示的實(shí)施例相同。
參閱圖12，解釋本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖12表示在這一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子的橫斷面圖。
如在圖12中所示，在這一實(shí)施例中，在每個(gè)槽2的外側(cè)及接近d軸的位置處形成附加的窄槽26。由于形成上述結(jié)構(gòu)使磁場(chǎng)磁極之間的間距10被縮短，這一實(shí)施例具有的效果與在圖7中所示實(shí)施例效果相同。
正如上面解釋的，本發(fā)明可以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)尺寸縮小，或提高旋轉(zhuǎn)電機(jī)的短路比，而不是提高產(chǎn)品成本。因此，通過(guò)利用本發(fā)明，能夠提供具有小的電壓調(diào)整率和高的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于與在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極中心線處的所述橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通具有兩組的多個(gè)槽，所述兩組相對(duì)于所述直軸d對(duì)稱配置，在所述多個(gè)槽中的每個(gè)槽內(nèi)設(shè)置磁場(chǎng)繞組，所述圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即與其中所述成對(duì)的兩個(gè)槽的深度與所述多個(gè)槽中的其它槽的深度相同的圓柱形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相比，在所述兩組中的兩含雙槽的對(duì)中的每一對(duì)中，成對(duì)的兩個(gè)槽之間的距離較短，所述成對(duì)的兩個(gè)槽位于所述兩組的最外側(cè)并分別對(duì)稱地位于所述直軸d的最接近的右側(cè)和左側(cè)。
2.一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于與在所述兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的所述橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有兩組多個(gè)槽，所述兩組相對(duì)于所述直軸d對(duì)稱配置，在所述多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，所述圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在所述兩組中的兩含雙槽的對(duì)中每一對(duì)中，成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度設(shè)計(jì)得等于或大于其它槽的寬度，所述成對(duì)的兩個(gè)槽位于該兩組的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d的最接近的右側(cè)和左側(cè)，在所述兩含雙槽的對(duì)中的各槽的深度深于所述多個(gè)槽中其它槽的深度。
3.一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在所述兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的所述橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有兩組多個(gè)槽，所述兩組相對(duì)于所述直軸對(duì)稱配置，在所述多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，所述圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在兩組中的兩含雙槽的對(duì)中的每一對(duì)中，成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度設(shè)計(jì)得等于或大于其它槽的寬度，所述成對(duì)的兩個(gè)槽位于所述兩組的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于直軸d最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及在所述兩含雙槽的對(duì)中的每一槽的底部形成一附加的槽。
4.一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在所述兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的所述橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有兩組多個(gè)槽，所述兩組相對(duì)于所述直軸d對(duì)稱地配置，在所述多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，所述圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在所述兩組中的兩含雙槽的對(duì)中的每一對(duì)中，成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度形成得等于或大于其它槽的寬度，所述成對(duì)的兩個(gè)槽位于所述兩組的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于所述直軸d最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及在所述兩含雙槽的對(duì)槽中的每一個(gè)對(duì)槽中，在所述成對(duì)的兩個(gè)槽中的至少一個(gè)槽的一個(gè)外側(cè)及比較接近所述直軸d的位置處，形成一附加槽，其深度深于所述兩含雙槽的對(duì)槽的深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3其中之一所述的圓柱形轉(zhuǎn)子，其中在所述成對(duì)的兩個(gè)槽中的每一個(gè)與鄰近所述成對(duì)的兩個(gè)槽中的每一槽的槽之間的間距設(shè)計(jì)得長(zhǎng)于在所述多個(gè)槽中的其它槽中，所有成對(duì)的彼此鄰近的兩個(gè)槽之間的間距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3及5其中之一所述的圓柱形轉(zhuǎn)子，其中所述多個(gè)槽中的每一個(gè)由上部和下部構(gòu)成，所述上部位于所述圓柱形轉(zhuǎn)子的圓周表面?zhèn)?，具有均勻的寬度，所述下部位于所述槽的底?cè)，沿至所述槽的所述底部的方向具有帶錐度的逐漸降低的寬度，以及所有所述多個(gè)槽具有相同形狀的帶錐度的所述下部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3和5其中之一所述的圓柱形轉(zhuǎn)子，其中所述多個(gè)槽中的每一個(gè)槽由上部和下部構(gòu)成，所述上部位于所述圓柱形轉(zhuǎn)子的圓周表面?zhèn)?，具有均勻的寬度，所述下部位于所述槽的底部?cè)，具有沿至所述槽的所述底部帶錐度的逐漸降低的寬度，以及在所述兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，在所述成對(duì)的兩個(gè)槽中的每一個(gè)槽中具有均勻?qū)挾鹊乃錾喜康拈L(zhǎng)度設(shè)計(jì)得短于在所述多個(gè)槽中的其它槽中的所述上部的長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圓柱形轉(zhuǎn)子，其中在所述兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，在所述成對(duì)的兩個(gè)槽中的每一個(gè)槽中具有均勻?qū)挾鹊乃錾喜康拈L(zhǎng)度設(shè)計(jì)得短于在所述多個(gè)槽中的其它槽的所述上部的長(zhǎng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3其中之一所述的圓柱形轉(zhuǎn)子，其中在所述兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，在所述成對(duì)的兩個(gè)槽中的每一槽中設(shè)置的磁場(chǎng)繞組的繞組匝數(shù)大于在所述多個(gè)槽中的其它槽中設(shè)置的磁場(chǎng)繞組的繞組匝數(shù)。
10.一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸9位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁板之間的方向上，直軸d位于在與所述兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的所述橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有分成兩組的多個(gè)槽，所述兩組槽相對(duì)于所述直軸d對(duì)稱配置，在所述多個(gè)槽中的每一槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，所述圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在所述兩組中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣的成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度設(shè)計(jì)得等于或大于其它槽的寬度，所述成對(duì)的兩個(gè)槽位于所述兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于所述直軸d的最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及在所述兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中的所述成對(duì)的兩個(gè)槽中，在沿旋轉(zhuǎn)方向超前直軸d的位置處的一個(gè)槽的深度設(shè)計(jì)得深于在所述多個(gè)槽中的其它槽的深度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圓柱形轉(zhuǎn)子，其中在位于在超前直軸d的所述位置處的所述成對(duì)的兩個(gè)槽中的所述一個(gè)槽與鄰近所述一個(gè)槽的槽之間的間距設(shè)計(jì)得長(zhǎng)于在所述多個(gè)槽中的其它槽的，所有彼此鄰近的成對(duì)的兩個(gè)槽之間的間距。
12.一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在所述兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的所述橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有兩組多個(gè)槽，所述兩組槽相對(duì)于所述直軸對(duì)稱配置，在所述多個(gè)槽中的每一個(gè)槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，所述圓柱形轉(zhuǎn)子具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在所述兩組槽中的兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中，這樣的成對(duì)的兩個(gè)槽的寬度設(shè)計(jì)得等于或大于其它槽的寬度，所述成對(duì)的兩個(gè)槽位于所述兩組槽的最外側(cè)且分別對(duì)稱地位于所述直軸d的最接近的右側(cè)和左側(cè)，以及所述多個(gè)槽中的每一個(gè)槽由上部和下部構(gòu)成，所述上部位于所述圓柱形轉(zhuǎn)子的圓周表面?zhèn)?，具有均勻的寬度，所述下部位于在所述槽的底部，具有沿至所述槽的所述底部的方向帶錐度的逐漸降低的寬度，以及在所述兩含雙槽的對(duì)槽中的每一對(duì)槽中的所述成對(duì)的兩個(gè)槽的，沿旋轉(zhuǎn)方向位于超前直軸d的一位置上的一個(gè)具有均勻?qū)挾鹊牟鄣乃錾喜康纳疃仍O(shè)計(jì)得深于在所述多個(gè)槽中的其它槽的所述上部的深度、
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的在所述兩含雙槽的對(duì)槽中的每一個(gè)槽的底部處形成的所述附加槽的寬度窄于在所述兩含雙槽的對(duì)槽中的槽的寬度。
14.一種圓柱形轉(zhuǎn)子，其中的橫軸q位于在兩個(gè)磁場(chǎng)磁極之間的方向上，直軸d位于在與在所述兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的中心線處的所述橫軸q垂直延伸的方向上，對(duì)于磁場(chǎng)磁通，具有兩組多個(gè)磁極，所述兩組槽相對(duì)于所述直軸d對(duì)稱配置，在所述多個(gè)槽中的每一槽中設(shè)置磁場(chǎng)繞組，所述圓柱形轉(zhuǎn)子具有在兩組槽中的每一組的最外側(cè)及在沿旋轉(zhuǎn)方向超前所述直軸d的一位置處有一個(gè)槽，具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在所述各磁場(chǎng)磁極槽之間的間距被縮短。
15.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求1-14其中之一所述的圓柱形轉(zhuǎn)子；在所述圓柱形轉(zhuǎn)子的軸處設(shè)置的軸承裝置，用于支承所述圓柱形轉(zhuǎn)子；以及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外側(cè)的定子。
全文摘要
在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圓柱形轉(zhuǎn)子中,其中的直軸d和橫軸q相對(duì)于磁場(chǎng)磁通定位,多個(gè)槽沿周圍形成在轉(zhuǎn)子上,分成兩組的多個(gè)槽相對(duì)于圓柱形轉(zhuǎn)子中的直軸d對(duì)稱配置,在兩組槽中的每一組中的兩槽中至少一個(gè)位置最接近d軸的槽的深度形成得深于其它槽的深度,因此,旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以降低尺寸,或者可以提高旋轉(zhuǎn)電機(jī)的短路比,而不會(huì)增加生產(chǎn)成本,另外可以提供具有小的電壓調(diào)整率和高的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
文檔編號(hào)H02K3/04GK1174442SQ9711407
公開(kāi)日1998年2月25日 申請(qǐng)日期1997年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月5日
發(fā)明者涌井真一, 井出一正, 高橋和彥, 高橋身佳, 伊藤元哉, 宮川家導(dǎo), 石原篤, 八木恭臣, 鹽原亮一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所