CN1317862A - 高效率轴场电机 - Google Patents
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Abstract
一种高效率轴场感应电机，包括电机轴、定子、转子，其中在电机轴上固定有定子，定子两侧匀布有两个铸铝转子，两转子分别由轴承支持；其中所述的定子包括由铁磁材料和在铁磁材料上绕制的绕组，该绕组由至少两个偶极数的三相环形绕组或传统绕组之一构成；其中所述的铁磁材料是矽钢片、铁磁粉、铁氧体或非晶态合金；本实用新型的效率因铁耗的降低而大大提高，且它的额定功率可以比相同径向尺寸，同等转速下的单转子电机提高一倍。
Description
本发明涉及一种轴场电机，特别是指一种高效率的轴场电机。
电机由定子和转子构成，电能与转子上的机械能可以通过交链定转子的气隙磁场相互转换。轴向磁场电机的轴向气隙磁场通过定转子各自的齿与轭，将转子与定子交链。绕在定子上的绕组，产生旋转磁场，经气隙、定转子的齿与轭闭合。然而，这种结构定转子间磁场产生轴向吸引力，必须使用一种价格相对较高的推力轴承；另外，当定子轭作为磁路使用时，产生的铁耗与定子绕组电流的频率成正比，可用的工业频率一般在10-5000HZ范围内，定子轭的存在产生大量铁耗，降低了电机的效率。
本发明的目的在于提供一种高效率轴场电机，其具有铁耗低及效率高的优点。
本发明给出一种高效率轴场感应电机，包括电机轴、定子、转子，其特征在于，其中在电机轴上固定有定子，定子的两侧匀布有两铸铝转子，两转子分别由轴承支持。
其中所述的定子包括由铁磁材料和在铁磁材料上绕制的绕组，该绕组由至少两个偶极数的三相环形绕组或传统绕组之一构成。
其中所述的铁磁材料是矽钢片、铁磁粉、铁氧体或非晶态合金。
本发明给出一种高效率轴场磁阻电机，包括电机轴、定子、转子，其特征在于，其中在电机轴上固定有定子，定子的两侧匀布有两只有轭与齿槽结构的裸转子，两裸转子各由轴承支持。
其中所述的定子包括由铁磁材料和在铁磁材料上绕制的绕组，该绕组由至少两个偶极数的三相环形绕组或传统绕组之一构成。
其中所述的铁磁材料是矽钢片、铁磁粉、铁氧体或非晶态合金。
本发明给出一种高效率轴场永磁同步电机，包括电机轴、定子、转子，其特征在于，其中在电机轴上固定有定子，定子的两侧匀布有两个永磁体转子，两永磁体转子各由轴承支持。
其中所述的定子包括由铁磁材料和在铁磁材料上绕制的绕组，该绕组由至少两个偶极数的三相环形绕组或传统绕组之一构成。
其中所述的铁磁材料是矽钢片、铁磁粉、铁氧体或非晶态合金。
为进一步说明本发明的特性及结构，以下结合附图作一详细描述，其中：
图1a、1b、1c分别表示感应电机，磁阻电机和永磁同步电机，其磁路在两极电机装置中的走向；
图2说明三相传统绕组的联接，其绕于定子之上以产生旋转磁场；
图3说明三相环形绕组的联接，其绕于定子之上以产生旋转磁场；
图4显示从装置中分离出来的一个铸铝转子；
图5显示具有轭、槽和齿的裸转子，这样可以产生磁路的周期性变化，引起定子绕组电感周期性变化，从而在转子上产生转矩；
图6显示从装置中分离出来的永磁体转子。
如图1a所示感应电机，该特种电机由匀布于定子5两侧的铸铝转子1a和4a构成，在定子5上绕制有绕组6或7，在定子5上的绕组6或7，产生驱动两转子的旋转磁场11，磁场11经气隙10、定子5中的铁磁材料(矽钢片，铁磁粉，铁氧体或非晶态合金)、两转子1a和4a的轭与转子齿8闭合。两转子1a和4a分别由两轴承2和9支持，安装于电机轴3的两端。
如图1b所示磁阻电机，该特种电机由匀布于定子5两侧的裸转子1b和4b构成，在定子5上绕制有绕组6或7，在定子5上的绕组6或7，产生驱动两转子的旋转磁场11，磁场11经气隙10、定子5中的铁磁材料(矽钢片，铁磁粉，铁氧体或非晶态合金)、两转子1b和4b的轭与转子齿8闭合。两转子1b和4b分别由两轴承2和9支持，安装于电机轴3的两端。
如图1c所示永磁电机，该特种电机由匀布于定子5两侧的永磁转子1c和4c构成，在定子5上绕制有绕组6或7，在定子5上的绕组6或7，产生驱动两转子的旋转磁场11，磁场11经气隙10、定子5中的铁磁材料(矽钢片，铁磁粉，铁氧体或非晶态合金)、两转子1c和4c的轭与转子齿8闭合。两转子1c和4c分别由两轴承2和9支持，安装于电机轴3的两端。
三相传统绕组6绕于定子5上，以产生旋转磁场，其接法如图2所示。
三相环形绕组7绕于定子5上，以产生旋转磁场，其接法如图3所示。
两铸铝转子1a和4a，由卷绕成带齿8、槽13的矽钢片环形体和铸于槽13中的铝导体12组成，如图4所示，匀布于绕有绕组几乎无轭的定子5两侧，构成感应电机。绕在定子5上的绕组通以三相电流，产生旋转磁场11驱动转子，定子5上的绕组可采用传统绕组6或环形绕组7，分别如图2和图3所示。
卷绕成具有轭、齿8和槽13矽钢片环形体结构的两裸转子1b和4b，如图5所示，匀布于绕有绕组几乎无轭的定子5两侧，构成磁阻电机。绕于定子5上，用以产生磁场11的绕组，可采用传统绕组6或环形绕组7，分别示于图2和图3。定子绕组6或7通以电流时，两裸转子1b和4b的槽齿结构产生定子绕组磁路的周期性变化，引起电感周期性变化，从而在转子上产生转矩。
嵌有永久磁铁14的两转子1c和4c，如图6所示，匀布于绕有绕组几乎无轭的定子5两侧，构成永磁同步电机。绕于定子5上，以产生磁场11的绕组，可采用传统绕组6或环形绕组7，分别如图2或图3所示。
本项发明给出一种高效率轴场气隙电机，它有两个转子，匀布于几乎无轭的定子两侧，构成“三文治”式的特殊结构，定子绕有绕组，以产生旋转磁场。该磁场经定子、两转子与定子间的气隙，两转子的齿与轭闭合。位于定子上以产生旋转磁场的绕组，可以采用传统绕组或环形绕组。由铸铝转子或绕线转子与以上绕有绕组的定子构成感应电机；由仅具有齿轭的转子和以上绕有绕组的定子构成磁阻电机；具有永磁转子和以上绕有绕组的定子构成永磁同步电机。两转子中由旋转磁场频率变化而产生的铁耗，在电机运转时，频率大大降低，永磁同步电机为零，几乎可以忽略。因此，这种“三文治”式特种电机的效率因铁耗的降低而大大提高，且它的额定功率可以比相同径向尺寸，同等转速下的单转子电机提高一倍。
Claims (9)
1．一种高效率轴场感应电机，包括电机轴、定子、转子，其特征在于，其中在电机轴上固定有定子，定子两侧匀布有两个铸铝转子，两转子分别由轴承支持。
2．根据权利要求1所述的高效率轴场感应电机，其特征在于，其中所述的定子包括由铁磁材料和在铁磁材料上绕制的绕组，该绕组由至少两个偶极数的三相环形绕组或传统绕组之一构成。
3．根据权利要求2所述的高效率轴场感应电机，其特征在于，其中所述的铁磁材料是矽钢片、铁磁粉、铁氧体或非晶态合金。
4．一种高效率轴场磁阻电机，包括电机轴、定子、转子，其特征在于，其中在电机轴上固定有定子，定子两侧匀布有两裸转子，只有轭与齿槽结构的两裸转子分别由轴承支持。
5．根据权利要求4所述的高效率轴场磁阻电机，其特征在于，其中所述的定子包括由铁磁材料和在铁磁材料上绕制的绕组，该绕组由至少两个偶极数的三相环形绕组或传统绕组之一构成。
6．根据权利要求5所述的高效率轴场磁阻电机，其特征在于，其中所述的铁磁材料是矽钢片、铁磁粉、铁氧体或非晶态合金。
7．一种高效率轴场永磁同步电机，包括电机轴、定子、转子，其特征在于，其中在电机轴上固定有定子，定子两侧匀布有两个两永磁转子，两转子分别由轴承支持。
8．根据权利要求7所述的高效率轴场永磁同步电机，其特征在于，其中所述的定子包括由铁磁材料和在铁磁材料上绕制的绕组，该绕组由至少两个偶极数的三相环形绕组或传统绕组之一构成。
9．根据权利要求8所述的高效率轴场感应电机，其特征在于，其中所述的铁磁材料是矽钢片、铁磁粉、铁氧体或非晶态合金。
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|---|---|---|---|---|
| CN1983775B (zh) * | 2005-12-15 | 2010-05-19 | 日产自动车株式会社 | 电机 |
| CN102075043A (zh) * | 2011-01-23 | 2011-05-25 | 浙江大学 | 多相环形绕组双转子盘式感应电机 |
| CN103427574A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-04 | 东南大学 | 一种轴向永磁异步风力发电机 |
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2000
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|---|---|---|---|---|
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