共繞組雙磁路系統電機的製作方法
2023-07-17 23:24:16
專利名稱：共繞組雙磁路系統電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機的改進。
現有各種旋轉電機的製造形式和系列很多，但其基本的組成形式都是由一個轉子和一個定子通過定轉子之間的氣隙磁場來進行電磁與能量轉換的，其缺點在於電樞元件(或旋轉磁場元件)的兩個有效邊至少也要同時跨越一個極距，這樣每匝線圈就產生出兩段大於極距長度的沒有參與能量轉換功能的線圈跨接連線。普通電機線圈的跨接連線據統計大部份都佔總電磁線的50％以上，電機本身的損耗有銅耗、鐵耗、雜耗等，其中銅耗是個大頭，如將電磁線有效利用率提高是減小銅耗的最好方法。
本實用新型的目的就是採用一種共繞組雙磁路系統的特殊結構形式提高電磁線的利用率，同時將電機的磁場工作面積大幅度的增加。
本實用新型的要點在於電機有兩個磁路系統共用一個電樞鐵心和繞組。
本實用新型的目的是這樣實現的電機利用一個電樞鐵心(9)，在其厚度的中心線兩邊各建立一個氣隙磁場系統┄即雙磁路系統〔如磁力線迴路線(4)〕。每個磁場系統中電樞上的電磁線都以半匝的形式出現，都是通過另一磁路系統的另半匝線圈形成迴路。這樣，電樞的每匝線圈都將分屬兩個磁路系統的電樞鐵心(9)，緊密的聯成一體，形成與普通電機電樞有很大出別的一種特殊形式的電樞┄即共電樞繞組，簡稱共繞組。
電機的電磁原理是每匝線圈的兩有效邊分屬兩個磁路系統，它們都工作在相同的磁場極性下(這是與其它電機所不同的)，由於是共電樞，且兩有效邊的電流方向(相對磁場)相反，所以兩邊的通電導體在磁場中的受力方向(13)一致。證明其原理適用製作旋轉電機。
本實用新型優點在於電樞線圈跨接連線(12)由普通電機的極距長度變成了電樞鐵心的厚度長度。所以，電磁線的有效利用率由普通電機的50％左右提高到75％～85％。由於電樞的雙面性，電機的磁場工作面積相對普通電機增加一倍。根據電磁感應定律，導線受力F的大小與磁通密度B、導線電流I及導線的有效長度L成正比。
F＝BIL當作用於電樞的永磁體增加一倍等於B增加一倍，導線有效利用率提高25％，等於L增加1／4。那麼，在同等電流強度I的情況下，作用力F將隨B和L的增加而增加。所以，共繞組雙磁路系統電機的製造形式是一種高效的電機製造形式。根據採用低能鐵氧體永磁體製作的模型電機試驗的結果，效率可由44％提高到74％以上。如果採用高能磁體，效率將進一步提高。這對一次性投入的永磁磁能和稀土高能磁體的利用有著極大的意義和價值。
共繞組雙磁路系統電機電樞的極對數，是單面極對數的兩倍，轉速較相同極數和大小的普通電機更低。
根據共繞組雙磁路系統的原理，適用於製作多種高效率的交、直流電動機、發電機及微電機，可製成軸向或徑向磁路，有刷或無刷及有槽或無槽的形式。尤其適用製作永磁低速直接傳動的力矩型電機，採用矯頑力較高的永磁體，可製成軸向長度極短的超薄產品。
本實用新型的具體製造結構原理由以下附圖及實施例給出
圖1是共繞組雙磁路系統電機製成永磁軸向磁路氣隙型式的結構原理圖。永磁體(1)固定在軟鐵磁軛(2)上，軟鐵磁軛(2)固定在非磁性機殼(3)上，組成對稱的兩個定子部份。電樞線圈(8)繞在電樞鐵心(9)上，通過膠粘層(11)與支架(7)、換向器(10)聯成整體，在支架(7)中心套入電機軸(5)組成共繞組的電機轉子部份。定、轉子通過軸承(6)組合裝成電機。
權利要求1.共繞組雙磁路系統電機，運用製造普通電機的原材料製造，其特徵在於利用一個電樞鐵心(9)，在其厚度的中心線兩邊各建立一個氣隙磁場系統[如磁力線迴路線(4)]，每個磁場系統中電樞上的電磁線都以半匝的形式出現，都是通過另一磁路系統的另半匝線圈形成迴路，這樣，電樞的每匝線圈都將分別屬兩個磁路系統的電樞鐵心(9)，緊密的聯成一體，形成與普通電機電樞有很大區別的一種特殊形式的電樞，即共電樞繞組。
專利摘要共繞組雙磁路系統電機，利用一個電樞鐵心(9)，在其厚度的中心線兩邊各建立一個氣隙磁場系統——雙磁路系統。兩個磁場系統共用一個電樞鐵心，緊密的聯成一體，形成與普通電機電樞有很大區別的一種特殊形式的電樞，即共電樞繞組。該系統電機的電磁線的有效利用由普通電機的50％左右提高到75～85％，導錢有效利用率一般可增加1/4，電機的效率可提高5～30％以上，適用於製作高效率的交、直流電機、發電機及微電機等。
文檔編號H02K23/26GK2132333SQ9222997
公開日1993年5月5日 申請日期1992年8月6日 優先權日1992年8月6日
發明者譚同良, 譚光華 申請人:譚同良, 譚光華