無刷雙饋電機的轉子結構的製作方法
2023-09-18 03:12:05 2
專利名稱：無刷雙饋電機的轉子結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機，特別是一種無刷雙饋電機的轉子結構。
背景技術：
當前，對無刷雙饋電機的研究中發現，無刷雙饋電機是具有調速優勢的新型電機，特別是具有無刷，堅固可靠，所需變頻器容量低的優點，在無刷雙饋電機的研究中以對電機 本體結構研究最為關鍵。無刷雙饋電機的定子有兩套繞組，分別為功率繞組和控制繞組，兩套獨立繞組通過轉 子迴路進行耦合。其中轉子導體由彼此絕緣的多組獨立短路迴路構成。目前，轉子導體在 鑄造時，需要藉助額外設計的短路端環模具來完成導體端環的製造，短路端環還需要進行 絕緣處理，因此，加工工藝比較複雜。另外，轉子短路端環都處於鐵心外面，造成轉子的 總端部漏抗較大，電機功率因數較低，電機效率低，性能較差。發明內容本發明的目的是要提供一種無刷雙饋電機轉子加工工藝簡單，轉子的端部漏抗小， 所構成的電機的性能高的無刷雙饋電機的轉子結構。本發明的目的是這樣實現的該轉子結構包括轉子軸、主鐵心、短路迴路附加鐵心、 短路迴路隔離附加鐵心、轉子導體短路端環、轉子導體、轉子最外層導體短路迴路公共 端環和轉子導體短路迴路公共端環，轉子軸位於轉子的中心，並貫穿轉子，轉子導體短 路迴路公共端環、主鐵心、短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心順序連接，主鐵 心、短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心均由0.3 0.5mm厚的矽鋼片疊成，轉子 最外層導體短路迴路公共端環和轉子導體短路迴路公共端環分別位於鐵心兩端，轉子導 體短路端環位於短路迴路附加鐵心的連通槽內，並與轉子導體為一體，轉子導體為柱體 位於轉子線槽中，並貫穿轉子。短路迴路附加鐵心上具有兩種類型的轉子線槽，為普通槽和連通槽，普通槽的結構 和主鐵心中的轉子線槽相同；連通槽的長短不相同，不同位置的短路迴路附加鐵心上的 槽數及長短均不同。短路迴路隔離附加鐵心上的轉子線槽的形狀與主鐵心的線槽相同，在隔離短路端環 處的短路迴路隔離附加鐵心上無轉子線槽，不同短路迴路隔離附加鐵心上的轉子線槽數 目不同。短路迴路隔離附加鐵心位於相鄰的短路迴路附加鐵心之間。功率繞組的極對數為Pp，控制繞組的極對數為PC，且Pp^2Pc ;轉子線槽數為(Pp+Pc)的K倍(K>1)，平分成(Pp+Pc)部分，每部分中的轉子線槽導體構成K個獨立 的電迴路。短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心的個數相同，其數目等於每部分轉子導體 迴路數減1，艮卩(K—1)。有益效果由於採用了上述方案，短路迴路附加鐵心有普通槽和連通槽，它們與主鐵 心的對應槽貫通；導體和導體短路端環由鋁水澆鑄而成，當轉子澆鑄鋁水時，鋁水會填滿 附加鐵心中的連通槽，通過它將對應槽導體短接，自動形成短路端環；短路迴路附加鐵心 之間有絕緣隔離附加鐵心，它將與前面鐵心連通槽對應位置處封閉即不開槽，這樣可以將 前一個短路端環與後一個短路端環絕緣隔離，加工工藝簡單；該轉子結構，只有最外面的 短路端環在空氣中，它存在端部漏抗，其餘短路端環都在鐵心中沒有端部漏抗，因此，無 刷雙饋電機總端部的漏抗小；處於鐵心中的短路端環受鐵心保護，不易損壞，端環間的絕 緣也好，電機的性能高，達到了本發明的目的。優點該電機的轉子結構簡化了無刷雙饋 電機的轉子加工工藝，減小了無刷雙饋電機轉子的端部漏抗，提高了轉子的機械強度，改 善了端環的絕緣性能，從而在一定程度上提高了無刷雙饋電機的性能。
圖1是無刷雙饋電機的轉子結構圖。 圖2是無刷雙饋電機的轉子導體展開圖。 圖3是無刷雙饋電機的轉子主鐵心片結構圖。 圖4是無刷雙饋電機的轉子導體1#短路迴路附加鐵心片結構圖。 圖5是無刷雙饋電機的轉子導體1#與2#短路迴路隔離附加鐵心片結構圖。 圖6是無刷雙饋電機的轉子導體2#短路迴路附加鐵心片結構圖。 圖7是無刷雙饋電機的轉子導體2#與3#短路迴路隔離附加鐵心片結構圖。 圖8是無刷雙饋電機的轉子導體3#短路迴路附加鐵心片結構圖。 圖9是無刷雙饋電機的轉子導體3#與4#短路迴路隔離附加鐵心片結構圖。
具體實施方式
實施例l:圖中1、轉子導體1#短路迴路端環2、轉子導體2 #短路迴路端環；3、 轉子導體3#短路迴路端環；4、轉子最外層導體短路迴路公共端環；5、轉子導體短路回 路公共端環；6、轉子導體；7、轉子主鐵心；8、轉子導體1#短路迴路附加鐵心；9、轉 子導體1#與2#短路迴路隔離附加鐵心；io、轉子導體2井短路迴路附加鐵心；11、轉子 導體2#與3#短路迴路隔離附加鐵心；12、轉子導體3#短路迴路附加鐵心；13、轉子導 體3#與4#短路迴路隔離附加鐵心；14、普通槽孔；15、連通槽孔；16、轉子軸。本發明中無刷雙饋電機的轉子是在普通籠型轉子基礎上改造而成的，該轉子結構包括轉子軸16、主鐵心7、短路迴路附加鐵心、短路迴路隔離附加鐵心、轉子導體6、導體短路端環、轉子最外層導體短路迴路公共端環4和轉子導體短路迴路公共端環5，轉子軸16位於轉子的中心，並貫穿轉子，轉子導體短路迴路公共端環5、主鐵心7、短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心順序連接，主鐵心7、短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心均由0.3~0.5mm厚的矽鋼片疊成，轉子最外層導體短路迴路公共端環4和轉子導體短路迴路公共端環5分別位於鐵心兩端，轉子導體短路端環位於短路迴路附加鐵心的連通 槽內，並與轉子導體為一體，轉子導體為柱體位於轉子邊緣，並貫穿轉子。短路迴路附加鐵心有三個；分別為轉子導體1#短路迴路附加鐵心8、轉子導體2# 短路迴路附加鐵心10和轉子導體3#短路迴路附加鐵心12;短路迴路附加鐵心上具有兩種類型的轉子線槽，為普通槽和連通槽，普通槽的結構和主鐵心中的轉子線槽相同； 連通槽的長短不相同，不同位置的短路迴路附加鐵心上的槽數及長短均不同。短路迴路隔離附加鐵心有三個，分別為轉子導體1#與2#短路迴路隔離附加鐵心9、 轉子導體2#與3#短路迴路隔離附加鐵心11、轉子導體3#與4#短路迴路隔離附加鐵心 13;短路迴路隔離附加鐵心上的轉子線槽的形狀與主鐵心的線槽相同，在隔離短路端環處的短路迴路隔離附加鐵心上無轉子線槽，不同短路迴路隔離附加鐵心上的轉子線槽數 目不同。短路迴路隔離附加鐵心位於相鄰的短路迴路附加鐵心之間。轉子導體短路端環有三個，分別為轉子導體1#短路迴路端環1、轉子導體2井短路 迴路端環2和轉子導體3#短路迴路端環3，位於短路迴路附加鐵心的連通槽內。功率繞組的極對數為Pp，控制繞組的極對數為Pc，且Pp2 2Pc ;轉子線槽數為(Pp + Pc)的K倍(K>1)，平分成(Pp + Pc)部分，每部分中的轉子線槽導體構成K個獨立 的電迴路。短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心的個數相同，其數目等於每部分轉子導體 迴路數減l，艮卩(K—1)。下面以功率繞組極對數Pp二3、控制繞組極對數Pe^1、 K=4、轉子線槽數為28的無 刷雙饋電機為例，結合附圖對本發明做進一步詳細說明。在圖1中，無刷雙饋電機的轉子結構包括轉子導體1#短路迴路端環1，轉子導體2# 短路迴路端環2，轉子導體3#短路迴路端環3，轉子導體4#短路迴路公共端環4，轉子 導體短路迴路公共端環5，轉子導體6，轉子主鐵心7，轉子導體1#短路迴路附加鐵心8， 轉子導體1#與2#短路迴路隔離附加鐵心9，轉子導體2#短路迴路附加鐵心10，轉子導 體2#與3#短路迴路隔離附加鐵心11，轉子導體3井短路迴路附加鐵心12，轉子導體3 #與4#短路迴路隔離附加鐵心13，普通槽孔14，連通槽孔15，轉子軸16。其中各鐵心疊放方法為，沿電機轉子軸16從左到右依次為轉子主鐵心7， 1#短路 迴路附加鐵心8， 1#與2#迴路隔離附加鐵心9， 2#短路迴路附加鐵心10， 2#與3#回 路隔離附加鐵心11， 3#短路迴路附加鐵心12， 3#與4#迴路隔離附加鐵心13。在圖3中，主鐵心結構由0.3 0.5mm厚的矽鋼片疊成。其中轉子線槽數為28。在圖4、圖6和圖8中，短路迴路附加鐵心結構同樣由0.3 0.5mm厚的矽鋼片疊成。 將需要短接的兩個導體所在的槽打通，形成連通槽，為4個連通槽；其餘槽為普通轉子線槽，允許其中的對應導體穿過；鐵心厚度與設計的轉子導體短路端環厚度相等。在圖5、圖7和圖9中，短路迴路隔離附加鐵心結構也是由0.3 0.5mm厚的矽鋼片 疊成；將左側已經構成閉合迴路的導體對應的槽封閉(即不開槽)；保留其他普通轉子線 槽，從而可以讓其他迴路的導體通過；鐵心厚度取4 8片矽鋼片厚度。
權利要求
1、一種無刷雙饋電機的轉子結構，其特徵在於該轉子結構包括轉子軸(16)、主鐵心(7)、短路迴路附加鐵心、短路迴路隔離附加鐵心、轉子導體(6)、導體短路端環、轉子最外層導體短路迴路公共端環(4)和轉子導體短路迴路公共端環(5)，轉子軸(16)位於轉子的中心，並貫穿轉子，轉子導體短路迴路公共端環(5)、主鐵心(7)、短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心順序連接，主鐵心(7)、短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心均由0.3～0.5mm厚的矽鋼片疊成，轉子最外層導體短路迴路公共端環(4)和轉子導體短路迴路公共端環(5)分別位於鐵心兩端，轉子導體短路端環位於短路迴路附加鐵心的連通槽內，並與轉子導體為一體，轉子導體為柱體位於轉子線槽中，並貫穿轉子。
2、 根據權利要求l所述的無刷雙饋電機的轉子結構，其特徵在於短路迴路附加鐵 心上具有兩種類型的轉子線槽，為普通槽和連通槽，普通槽的結構和主鐵心中的轉子線 槽相同；連通槽的長短不相同，不同位置的短路迴路附加鐵心上的槽數及長短均不同。
3、 根據權利要求l所述的無刷雙饋電機的轉子結構，其特徵在於短路迴路隔離附 加鐵心上的轉子線槽的形狀與主鐵心的線槽相同，在隔離短路端環處的短路迴路隔離附 加鐵心上無轉子線槽，不同短路迴路隔離附加鐵心上的轉子線槽數目不同。
4、 根據權利要求l所述的無刷雙饋電機的轉子結構，其特徵在於短路迴路隔離附加鐵心位於相鄰的短路迴路附加鐵心之間。
5、 根據權利要求l所述的無刷雙饋電機的轉子結構，其特徵在於功率繞組的極對數為Pp，控制繞組的極對數為Pc，且Pp^2Pc ;轉子線槽數為(Pp+Pc)的K倍(K>1)， 平分成(Pp+Pc)部分，每部分中的轉子線槽導體構成K個獨立的電迴路。
6、根據權利要求1所述的無刷雙饋電機的轉子結構，其特徵在於短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心的個數相同，其數目等於每部分轉子導體迴路數減1，即(K一l)。
全文摘要
本發明涉及一種無刷雙饋電機的轉子結構，屬於電機。該轉子結構包括轉子軸、主鐵心、短路迴路附加鐵心、短路迴路隔離附加鐵心、轉子導體、導體短路端環和轉子導體短路迴路公共端環，轉子軸位於轉子的中心，並貫穿轉子，轉子導體短路迴路公共端環、主鐵心、短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心順序連接，主鐵心、短路迴路附加鐵心和短路迴路隔離附加鐵心均由0.3～0.5mm厚的矽鋼片疊成，導體短路端環位於短路迴路附加鐵心的連通槽內，並與轉子導體為一體，轉子導體為柱體位於轉子線槽中，並貫穿轉子。優點該電機的轉子結構簡化了無刷雙饋電機的轉子加工工藝，減小了無刷雙饋電機轉子的端部漏抗，提高了轉子的機械強度，改善了端環的絕緣性能。
文檔編號H02K1/22GK101232212SQ20081001947
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月15日 優先權日2008年1月15日
發明者曉 張, 張海忠, 袁啟東, 譚國俊, 鄧先明 申請人:中國礦業大學