專利名稱：一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的、無刷的電機(jī)，屬電機(jī)制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在普通交流異步、同步電機(jī)電樞繞組由定子繞組承擔(dān)，通入三相交流電流后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)主磁通，是進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換必不可少的主要部件，都為分布繞組，因工藝的限制，其繞組有效長度偏小，造成電機(jī)體積偏大、耗銅材偏多、電機(jī)效率偏低。為使輸電線路損耗減小，現(xiàn)電機(jī)的輸入電壓等級(jí)越來越高，由于為分布繞組，電機(jī)的絕緣處理越來越困難，電機(jī)的單位KW的體積也越來越大，電機(jī)的輸入電壓等級(jí)越高，電機(jī)也越怕潮濕。
單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過載能力強(qiáng)和調(diào)速較為方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是，噪聲和震動(dòng)較大，為有刷結(jié)構(gòu)，換向困難和容易產(chǎn)生電火花。
本人申請了“基于三相旋轉(zhuǎn)變壓器技術(shù)的交流同步電機(jī)、交流繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)及其調(diào)速裝置”的發(fā)明專利，申請?zhí)枮?00510036886.6，還申請了另一個(gè)發(fā)明專利“轉(zhuǎn)子繞組為電樞繞組的無刷無滑環(huán)交流異步、同步電機(jī)”，這兩個(gè)專利主要都側(cè)重旋轉(zhuǎn)變壓器和交流電機(jī)的結(jié)合，分為旋轉(zhuǎn)變壓器和交流電機(jī)兩個(gè)主要部件，都有各自的鐵心，電機(jī)體積過于大和質(zhì)量過于重，現(xiàn)繼續(xù)延伸旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用。
根據(jù)變壓器工作原理，付邊感應(yīng)電動(dòng)勢相位滯后于主磁通90°，若付邊負(fù)載為純電阻性負(fù)載或感性負(fù)載很小，付邊電流相位滯后于主磁通90°，或略大于90°。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服我前述兩個(gè)專利電機(jī)和現(xiàn)有電機(jī)的不足，提供一種新的基于旋轉(zhuǎn)變壓器技術(shù)、無刷、無換向器、性能與單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)相同的電機(jī)。電機(jī)主要由定子繞組1及其定子鐵心3、轉(zhuǎn)子繞組2及其轉(zhuǎn)子鐵心4、軸承裝置10和機(jī)座11等組成，主要特征在于所述電機(jī)定子繞組1及其定子鐵心3、轉(zhuǎn)子繞組2及其轉(zhuǎn)子鐵心4構(gòu)成轉(zhuǎn)子繞組2及其轉(zhuǎn)子鐵心4可以旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)變壓器，在轉(zhuǎn)子鐵心4的外圓、內(nèi)圓上沿電機(jī)轉(zhuǎn)軸12方向沖有若干對(duì)均勻分布的槽，在每一對(duì)槽上嵌放一對(duì)導(dǎo)條5、6或纏繞一個(gè)線圈31，所有這些導(dǎo)條5、6或線圈31纏繞方向相同、可以并聯(lián)或串聯(lián)，轉(zhuǎn)子繞組2與導(dǎo)條5、6或線圈31構(gòu)成閉合電路回路，轉(zhuǎn)子繞組2依變壓器原理產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E1，產(chǎn)生電流流過導(dǎo)條5、6或線圈31，通過采用合適的移相控制技術(shù)和選擇合適的移相角度，使導(dǎo)條5、6或線圈31的電流與定、轉(zhuǎn)子鐵心3、4的氣隙13的主磁通同相位或相差180°或在同相位、相差180°的附近，導(dǎo)條5或線圈31在轉(zhuǎn)子外圓的電流與定、轉(zhuǎn)子鐵心3、4的氣隙13的主磁通相互作用產(chǎn)生持續(xù)朝一個(gè)方向的電磁力矩，導(dǎo)條6或線圈31在轉(zhuǎn)子內(nèi)圓的電流不產(chǎn)生電磁力矩或很小。
所述通過采用合適的移相控制技術(shù)和選擇合適的移相角度，包括，對(duì)單相電機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組2與交流電容30串聯(lián)后，與導(dǎo)條5、6或線圈31構(gòu)成閉合電路回路，即采用電容移相90°的移相技術(shù)，或轉(zhuǎn)子繞組2、導(dǎo)條5、6或線圈31自身按電感器設(shè)計(jì)，采用電感移相90°的移相技術(shù)；對(duì)三相電機(jī)，轉(zhuǎn)子三相繞組可以像單相電機(jī)那樣每相采用電容或電感移相90°的移相技術(shù)，這種情況下，三相繞組并聯(lián)后可以接單相電源，也可以采用星形曲折聯(lián)結(jié)(Z聯(lián)結(jié))、延邊三角形聯(lián)結(jié)的方式，再配以抽頭所分割段的匝比的改變，實(shí)現(xiàn)任意角度的準(zhǔn)確移相，根據(jù)電機(jī)性能要求，設(shè)計(jì)選擇合適的移相角度。
對(duì)轉(zhuǎn)子電流滯后感應(yīng)電動(dòng)勢30°的三相電機(jī)的情況，可用這相感應(yīng)電動(dòng)勢直接去控制滯后這相鐵心主磁通120°的另外一相鐵心的氣隙的導(dǎo)條5、6或線圈31，其它相的情況依此類推。
假設(shè)某一瞬間，定子輸入電壓為正半周時(shí)，主磁通方向F1朝向電機(jī)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子繞組2感應(yīng)電動(dòng)勢E1上正下負(fù)，轉(zhuǎn)子繞組2感應(yīng)電動(dòng)勢E1滯后于主磁通90°，通過電容移相90°，導(dǎo)條5電流與主磁通同相位，導(dǎo)條5電流方向F2由右向左，依左手定則，電磁力矩方向如箭頭14。當(dāng)定子輸入電壓為負(fù)半周時(shí)，主磁通方向F3改為離開電機(jī)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子繞組2感應(yīng)電動(dòng)勢E1變?yōu)橄抡县?fù)，導(dǎo)條5電流方向F4變?yōu)橛勺笙蛴?，依左手定則，電磁力矩方向如箭頭15，箭頭14、箭頭15方向相同。若沒有通過電容移相90°，導(dǎo)條5電流相位滯后于主磁通90°，導(dǎo)條5電流與主磁通相乘為零，即電磁力矩為零。
在電磁力矩作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)條5切割氣隙主磁通，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E2，并隨電機(jī)轉(zhuǎn)速上升逐步增大，假設(shè)電機(jī)輸入電壓不變，導(dǎo)條5電流隨電機(jī)轉(zhuǎn)速上升逐步減小，最終電磁力矩與負(fù)載力矩達(dá)到平衡，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。
若轉(zhuǎn)子繞組2的A端改為與導(dǎo)條6連接，轉(zhuǎn)子繞組2的B端與電容相連，其他不變，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向改為方向18，方向改變。


圖1本發(fā)明單相電機(jī)結(jié)構(gòu)示意2本發(fā)明單相電機(jī)電路示意3本發(fā)明第一種三相電機(jī)軸心線截面結(jié)構(gòu)示意4本發(fā)明三相電機(jī)電路示意5本發(fā)明三相電機(jī)主磁通、感應(yīng)電動(dòng)勢、電流向量6本發(fā)明第二種三相電機(jī)軸心線截面結(jié)構(gòu)示意7本發(fā)明第二種三相電機(jī)圓截面結(jié)構(gòu)示意8本發(fā)明第三種三相電機(jī)軸心線截面結(jié)構(gòu)示意9本發(fā)明第四種三相電機(jī)軸心線截面結(jié)構(gòu)示意圖下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式
單相電機(jī)由單相旋轉(zhuǎn)變壓器構(gòu)成，其轉(zhuǎn)子付邊繞組2串入交流電容30后與轉(zhuǎn)子多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的導(dǎo)條5、6或線圈31連接，或轉(zhuǎn)子繞組2、導(dǎo)條5、6或線圈31自身按電感器設(shè)計(jì)，采用電感移相90°的移相技術(shù)；在轉(zhuǎn)子鐵心4另一個(gè)外圓、內(nèi)圓上同樣嵌放多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的導(dǎo)條5、6或線圈31，兩邊的導(dǎo)條5、6或線圈31可以串聯(lián)或并聯(lián)，要求兩邊導(dǎo)條5或線圈31外圓的電流方向相反，兩邊導(dǎo)條5的電磁力矩方向才能一致。
所述電容為一個(gè)圓環(huán)形結(jié)構(gòu)或?yàn)閮蓚€(gè)半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。
所述電機(jī)定子繞組1及其定子鐵心3為凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子繞組2及其鐵心4為圓形結(jié)構(gòu)或定子繞組1及其定子鐵心3為圓形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子繞組2及其轉(zhuǎn)子鐵心4為凸極結(jié)構(gòu)，類似普通直流電動(dòng)機(jī)或普通交流發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速與交流電壓成正比，與頻率無關(guān)，電機(jī)調(diào)速可以采用現(xiàn)有的可控硅交流調(diào)壓調(diào)速技術(shù)；為減小電機(jī)體積和重量，可以采用高頻交流電源或高頻脈沖電源，相應(yīng)地電機(jī)鐵心可以改用鐵氧體磁芯。
所述電機(jī)定子鐵心3、轉(zhuǎn)子鐵心4在保持磁路閉合的條件下，可以在定子、轉(zhuǎn)子鐵心適當(dāng)開窗、開孔，以減輕重量和改善鐵心、繞組散熱；主磁通方向與轉(zhuǎn)軸方向平行的鐵心7、8可以用長條帶狀的電工硅鋼片卷繞而成，主磁通方向與轉(zhuǎn)軸方向垂直的鐵心16、9可以用成型電工硅鋼片疊片而成，與成形的定、轉(zhuǎn)繞組裝配而成電機(jī)。
所述電機(jī)定子繞組1可以用帶狀漆包銅片卷繞成型或帶狀銅片與帶狀絕緣片一起卷繞成型；電機(jī)定子繞組1可以設(shè)計(jì)成高電壓、小電流結(jié)構(gòu)，采用類似干式變壓器的制造工藝直接進(jìn)行真空干燥、浸絕緣漆，必要時(shí)可以封裝在由高磁阻率、水不能滲透的材料，如塑料、環(huán)氧樹脂、不銹鋼等構(gòu)成的容器里，進(jìn)一步增強(qiáng)在高電壓條件下抗潮濕、防水能力。
所述電機(jī)第一種三相結(jié)構(gòu)為依次排在同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上、在同一個(gè)機(jī)座內(nèi)的三個(gè)單相電機(jī)構(gòu)成，其中，公共導(dǎo)磁的一對(duì)鐵心QD可以安置在三相鐵心的中間。
所述電機(jī)第二種三相結(jié)構(gòu)為，沿軸心線的截面有三相相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心A2、B2、C2，在每相相對(duì)的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心，各安置兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子集中繞組83、轉(zhuǎn)子集中繞組84，定子集中繞組83、轉(zhuǎn)子集中繞組84的個(gè)數(shù)可以相等或不相等，每相定子的集中繞組83可以并聯(lián)或串聯(lián)，要求定子所有集中繞組83通電形成的主磁通方向在任一瞬間為同一個(gè)方向，或全部朝向軸心或全部從軸心向外，每相轉(zhuǎn)子集中繞組84可以并聯(lián)或串聯(lián)，轉(zhuǎn)子所有集中繞組84感應(yīng)的電動(dòng)勢串聯(lián)為增加的、并聯(lián)為極性一致的，不能內(nèi)部抵消。
所述電機(jī)第三種三相結(jié)構(gòu)為，沿軸心線的截面有三相相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心A1、B1、C1，定子有四個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)子的環(huán)形線圈90、91、92、93，B相與相串聯(lián)的線圈91、92相連，線圈91、線圈92環(huán)繞轉(zhuǎn)子的環(huán)形電流方向相反，線圈91、線圈92被中間相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心B1隔開，A相與線圈90相連，C相與線圈93相連，線圈90、91、92、93匝數(shù)相等，繞制線圈91、92銅線的截面積相等，繞制線圈90、93銅線的截面積相等，繞制線圈91、92銅線截面積是繞制線圈90、93銅線截面積的兩倍，轉(zhuǎn)子繞組的情況與定子繞組的情況相同；B相可以與相并聯(lián)的線圈91、92相連，同樣線圈91、線圈92環(huán)繞轉(zhuǎn)子的環(huán)形電流方向相反，線圈91、線圈92被中間相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心B1隔開，此時(shí)，繞制線圈90、91、92、93銅線的截面積相等，線圈90、93匝數(shù)相等，線圈91、92匝數(shù)相等，線圈91、92匝數(shù)是線圈90、93匝數(shù)的兩倍，轉(zhuǎn)子繞組的情況跟隨定子繞組的情況而變。
所述電機(jī)第四種三相結(jié)構(gòu)為，相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心B3可以像三相旋轉(zhuǎn)變壓器第二種結(jié)構(gòu)那樣，采用在相對(duì)的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心上各安置兩個(gè)或兩個(gè)以上集中繞組的方法，B相定、轉(zhuǎn)子繞組為集中繞組，而定、轉(zhuǎn)子鐵心A3和定、轉(zhuǎn)子鐵心C3的繞組結(jié)構(gòu)與三相旋轉(zhuǎn)變壓器第三種結(jié)構(gòu)相同，A、C相定、轉(zhuǎn)子繞組為環(huán)形繞組，要求定子的三相繞組每相繞組的等效匝數(shù)相等、等效阻值相等，轉(zhuǎn)子的三相繞組每相繞組的等效匝數(shù)相等、等效阻值相等。
上述三相電機(jī)第1、2、3、4種結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子每相鐵心4的外圓、內(nèi)圓上沿電機(jī)轉(zhuǎn)軸12方向沖有若干對(duì)均勻分布的槽，在每一對(duì)槽上嵌放一對(duì)導(dǎo)條5、6或纏繞一個(gè)線圈31，所有這些導(dǎo)條5、6或線圈31纏繞方向相同、可以并聯(lián)或串聯(lián)，轉(zhuǎn)子繞組2與導(dǎo)條5、6或線圈31構(gòu)成閉合電路回路，轉(zhuǎn)子每相繞組可以采用電容、電感移相，也可以轉(zhuǎn)子三相繞組采用星形曲折聯(lián)結(jié)(Z聯(lián)結(jié))、延邊三角形聯(lián)結(jié)的方式，再配以抽頭所分割段的匝比的改變，實(shí)現(xiàn)任意角度的準(zhǔn)確移相，根據(jù)電機(jī)性能要求，設(shè)計(jì)選擇合適的移相角度。
見圖3、圖4、圖5，三相電機(jī)是由在同一個(gè)機(jī)座的三個(gè)單相電機(jī)構(gòu)成，假設(shè)，轉(zhuǎn)子繞組電流滯后轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢30°，轉(zhuǎn)子A相繞組電動(dòng)勢EA沒有與A相鐵心的線圈A5相連接，而是與B相鐵心的線圈B5相連，這樣，B相鐵心的主磁通QB與B相鐵心氣隙的線圈B5的電流IA同相位，同理，轉(zhuǎn)子B相繞組電動(dòng)勢EB接線圈C5，轉(zhuǎn)子C相繞組電動(dòng)勢EC接線圈A5。
見圖6、7，三相旋轉(zhuǎn)變壓器某相定子上有4個(gè)集中繞組85、86、87、88，其磁場方向都指向軸心，轉(zhuǎn)子3個(gè)集中繞組94、95、96其感應(yīng)電動(dòng)勢串聯(lián)是相加的，并聯(lián)極性是一致的，不能內(nèi)部抵消。
見圖8，是一種特殊的三相電機(jī)，在B1鐵心兩邊的繞組91、92并聯(lián)或串聯(lián)可以等效成B1鐵心的單個(gè)繞組，可以全部繞組為環(huán)形繞組而節(jié)省一對(duì)相對(duì)的鐵心。
見圖9，在B相定、轉(zhuǎn)子鐵心安裝環(huán)繞鐵心的數(shù)個(gè)集中繞組，在A、C相定、轉(zhuǎn)子鐵心安裝環(huán)繞轉(zhuǎn)軸的單個(gè)環(huán)形繞組。
本發(fā)明的交流電機(jī)能在無刷和無換向器條件下與單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的性能相同。定子繞組為集中繞組，轉(zhuǎn)子繞組可以為低電壓的繞組，因此很容易地制造輸入高電壓、不怕潮濕的電機(jī)；這種電機(jī)具有用銅量少，重量輕，體積小，效率高，轉(zhuǎn)速高，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，可靠性高，制造容易，調(diào)速可采用簡單可靠的可控硅交流調(diào)壓技術(shù)等一系列優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，電機(jī)主要由定子環(huán)形繞組1及其定子鐵心3、轉(zhuǎn)子環(huán)形繞組2及其轉(zhuǎn)子鐵心4、軸承裝置10和機(jī)座11等組成，主要特征在于所述電機(jī)定子繞組1及其定子鐵心3、轉(zhuǎn)子繞組2及其轉(zhuǎn)子鐵心4構(gòu)成轉(zhuǎn)子繞組2及其轉(zhuǎn)子鐵心4可以旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)變壓器，在轉(zhuǎn)子鐵心4的外圓、內(nèi)圓上沿電機(jī)轉(zhuǎn)軸12方向沖有若干對(duì)均勻分布的槽，在每一對(duì)槽上嵌放一對(duì)導(dǎo)條5、6或纏繞一個(gè)線圈31，所有這些導(dǎo)條5、6或線圈31纏繞方向相同、可以并聯(lián)或串聯(lián)，轉(zhuǎn)子繞組2與導(dǎo)條5、6或線圈31構(gòu)成閉合電路回路，轉(zhuǎn)子繞組2依變壓器原理產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E1，產(chǎn)生電流流過導(dǎo)條5、6或線圈31，通過采用合適的移相控制技術(shù)和選擇合適的移相角度，使導(dǎo)條5、6或線圈31的電流與定、轉(zhuǎn)子鐵心3、4的氣隙13的主磁通同相位或相差180°或在同相位、相差180°的附近，導(dǎo)條5或線圈31在轉(zhuǎn)子外圓的電流與定、轉(zhuǎn)子鐵心3、4的氣隙13的主磁通相互作用產(chǎn)生持續(xù)朝一個(gè)方向的電磁力矩，導(dǎo)條6或線圈31在轉(zhuǎn)子內(nèi)圓的電流不產(chǎn)生電磁力矩或很小。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述通過采用合適的移相控制技術(shù)和選擇合適的移相角度，包括，對(duì)單相電機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組2與交流電容30串聯(lián)后，與導(dǎo)條5、6或線圈31構(gòu)成閉合電路回路，即采用電容移相90°的移相技術(shù)，或轉(zhuǎn)子繞組2、導(dǎo)條5、6或線圈31自身按電感器設(shè)計(jì)，采用電感移相90°的移相技術(shù)；對(duì)三相電機(jī)，轉(zhuǎn)子三相繞組可以像單相電機(jī)那樣每相采用電容或電感移相90°的移相技術(shù)，這種情況下，三相繞組并聯(lián)后可以接單相電源，也可以采用星形曲折聯(lián)結(jié)(Z聯(lián)結(jié))、延邊三角形聯(lián)結(jié)的方式，再配以抽頭所分割段的匝比的改變，實(shí)現(xiàn)任意角度的準(zhǔn)確移相，根據(jù)電機(jī)性能要求，設(shè)計(jì)選擇合適的移相角度。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)的單相電機(jī)由單相旋轉(zhuǎn)變壓器構(gòu)成，在轉(zhuǎn)子鐵心4另一個(gè)外圓、內(nèi)圓上同樣嵌放多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的導(dǎo)條5、6或線圈31，兩邊的導(dǎo)條5、6或線圈31可以串聯(lián)或并聯(lián)，要求兩邊導(dǎo)條5或線圈31外圓的電流方向相反，兩邊導(dǎo)條5的電磁力矩方向才能一致。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)定子繞組1及其定子鐵心3為凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子繞組2及其鐵心4為圓形結(jié)構(gòu)或定子繞組1及其定子鐵心3為圓形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子繞組2及其轉(zhuǎn)子鐵心4為凸極結(jié)構(gòu)，類似普通直流電動(dòng)機(jī)或普通交流發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速與交流電壓成正比，與頻率無關(guān)，電機(jī)調(diào)速可以采用現(xiàn)有的可控硅交流調(diào)壓調(diào)速技術(shù)；為減小電機(jī)體積和重量，可以采用高頻交流電源或高頻脈沖電源，相應(yīng)地電機(jī)鐵心可以改用鐵氧體磁芯。
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)定子鐵心3、轉(zhuǎn)子鐵心4在保持磁路閉合的條件下，可以在定子、轉(zhuǎn)子鐵心適當(dāng)開窗、開孔；主磁通方向與轉(zhuǎn)軸方向平行的鐵心7、8可以用長條帶狀的電工硅鋼片卷繞而成，主磁通方向與轉(zhuǎn)軸方向垂直的鐵心16、9可以用成型電工硅鋼片疊片而成，與成形的定、轉(zhuǎn)繞組裝配而成電機(jī)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)定子繞組1可以用帶狀漆包銅片卷繞成型或帶狀銅片與帶狀絕緣片一起卷繞成型；電機(jī)定子繞組1可以設(shè)計(jì)成高電壓、小電流結(jié)構(gòu)，采用類似干式變壓器的制造工藝直接進(jìn)行真空干燥、浸絕緣漆，必要時(shí)可以封裝在由高磁阻率、水不能滲透的材料，如塑料、環(huán)氧樹脂、不銹鋼等構(gòu)成的容器里，進(jìn)一步增強(qiáng)在高電壓條件下抗潮濕、防水能力。
8.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)第一種三相結(jié)構(gòu)為依次排在同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上、在同一個(gè)機(jī)座內(nèi)的三個(gè)單相電機(jī)構(gòu)成，其中，公共導(dǎo)磁的一對(duì)鐵心QD可以安置在三相鐵心的中間。
9.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)第二種三相結(jié)構(gòu)為，沿軸心線的截面有三相相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心A2、B2、C2，在每相相對(duì)的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心，各安置兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子集中繞組83、轉(zhuǎn)子集中繞組84，定子集中繞組83、轉(zhuǎn)子集中繞組84的個(gè)數(shù)可以相等或不相等，每相定子的集中繞組83可以并聯(lián)或串聯(lián)，要求定子所有集中繞組83通電形成的主磁通方向在任一瞬間為同一個(gè)方向，或全部朝向軸心或全部從軸心向外，每相轉(zhuǎn)子集中繞組84可以并聯(lián)或串聯(lián)，轉(zhuǎn)子所有集中繞組84感應(yīng)的電動(dòng)勢串聯(lián)為增加的、并聯(lián)為極性一致的，不能內(nèi)部抵消。
10.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)第三種三相結(jié)構(gòu)為，沿軸心線的截面有三相相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心A1、B1、C1，定子有四個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)子的環(huán)形線圈90、91、92、93，B相與相串聯(lián)的線圈91、92相連，線圈91、線圈92環(huán)繞轉(zhuǎn)子的環(huán)形電流方向相反，線圈91、線圈92被中間相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心B1隔開，A相與線圈90相連，C相與線圈93相連，線圈90、91、92、93匝數(shù)相等，繞制線圈91、92銅線截面積是繞制線圈90、93銅線截面積的兩倍，轉(zhuǎn)子繞組的情況與定子繞組的情況相同；B相可以與相并聯(lián)的線圈91、92相連，同樣線圈91、線圈92環(huán)繞轉(zhuǎn)子的環(huán)形電流方向相反，線圈91、線圈92被中間相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心B1隔開，此時(shí)，繞制線圈90、91、92、93銅線的截面積相等，線圈91、92匝數(shù)是線圈90、93匝數(shù)的兩倍，轉(zhuǎn)子繞組的情況跟隨定子繞組的情況而變。
11.如權(quán)利要求1所述的一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，其特征是所述電機(jī)第四種三相結(jié)構(gòu)為，相對(duì)的定、轉(zhuǎn)子鐵心B3可以像三相旋轉(zhuǎn)變壓器第二種結(jié)構(gòu)那樣，采用在相對(duì)的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心上各安置兩個(gè)或兩個(gè)以上集中繞組的方法，B相定、轉(zhuǎn)子繞組為集中繞組，而定、轉(zhuǎn)子鐵心A3和定、轉(zhuǎn)子鐵心C3的繞組結(jié)構(gòu)與三相旋轉(zhuǎn)變壓器第三種結(jié)構(gòu)相同，A、C相定、轉(zhuǎn)子繞組為環(huán)形繞組，要求定子的三相繞組每相繞組的等效匝數(shù)相等、等效阻值相等，轉(zhuǎn)子的三相繞組每相繞組的等效匝數(shù)相等、等效阻值相等。
全文摘要
一種基于變壓器工作原理的電機(jī)及其調(diào)速，屬電機(jī)制造和電力電子技術(shù)領(lǐng)域，電機(jī)性能與交流單相串勵(lì)電機(jī)相同。定子繞組為集中繞組，轉(zhuǎn)子繞組可以為低電壓的繞組，因此很容易地制造輸入高電壓、不怕潮濕的電機(jī)；這種電機(jī)具有用銅量少，重量輕，體積小，效率高，轉(zhuǎn)速高，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，可靠性高，制造容易，調(diào)速可采用簡單可靠的可控硅交流調(diào)壓技術(shù)等一系列優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K11/00GK1949629SQ200510100308
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者丁振榮 申請人:丁振榮