專利名稱：無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)，特別是一種無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，對(duì)無(wú)刷雙饋電機(jī)的研究中發(fā)現(xiàn)，無(wú)刷雙饋電機(jī)是具有調(diào)速優(yōu)勢(shì)的新型電機(jī)，特別是具有無(wú)刷，堅(jiān)固可靠，所需變頻器容量低的優(yōu)點(diǎn)，在無(wú)刷雙饋電機(jī)的研究中以對(duì)電機(jī) 本體結(jié)構(gòu)研究最為關(guān)鍵。無(wú)刷雙饋電機(jī)的定子有兩套繞組，分別為功率繞組和控制繞組，兩套獨(dú)立繞組通過(guò)轉(zhuǎn) 子回路進(jìn)行耦合。其中轉(zhuǎn)子導(dǎo)體由彼此絕緣的多組獨(dú)立短路回路構(gòu)成。目前，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在 鑄造時(shí)，需要借助額外設(shè)計(jì)的短路端環(huán)模具來(lái)完成導(dǎo)體端環(huán)的制造，短路端環(huán)還需要進(jìn)行 絕緣處理，因此，加工工藝比較復(fù)雜。另外，轉(zhuǎn)子短路端環(huán)都處于鐵心外面，造成轉(zhuǎn)子的 總端部漏抗較大，電機(jī)功率因數(shù)較低，電機(jī)效率低，性能較差。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要提供一種無(wú)刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子加工工藝簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子的端部漏抗小， 所構(gòu)成的電機(jī)的性能高的無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子軸、主鐵心、短路回路附加鐵心、 短路回路隔離附加鐵心、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路端環(huán)、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體、轉(zhuǎn)子最外層導(dǎo)體短路回路公共 端環(huán)和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)，轉(zhuǎn)子軸位于轉(zhuǎn)子的中心，并貫穿轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短 路回路公共端環(huán)、主鐵心、短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心順序連接，主鐵 心、短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心均由0.3 0.5mm厚的硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子 最外層導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)分別位于鐵心兩端，轉(zhuǎn)子導(dǎo) 體短路端環(huán)位于短路回路附加鐵心的連通槽內(nèi)，并與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為一體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為柱體 位于轉(zhuǎn)子線槽中，并貫穿轉(zhuǎn)子。短路回路附加鐵心上具有兩種類型的轉(zhuǎn)子線槽，為普通槽和連通槽，普通槽的結(jié)構(gòu) 和主鐵心中的轉(zhuǎn)子線槽相同；連通槽的長(zhǎng)短不相同，不同位置的短路回路附加鐵心上的 槽數(shù)及長(zhǎng)短均不同。短路回路隔離附加鐵心上的轉(zhuǎn)子線槽的形狀與主鐵心的線槽相同，在隔離短路端環(huán) 處的短路回路隔離附加鐵心上無(wú)轉(zhuǎn)子線槽，不同短路回路隔離附加鐵心上的轉(zhuǎn)子線槽數(shù) 目不同。短路回路隔離附加鐵心位于相鄰的短路回路附加鐵心之間。功率繞組的極對(duì)數(shù)為Pp，控制繞組的極對(duì)數(shù)為PC，且Pp^2Pc ;轉(zhuǎn)子線槽數(shù)為(Pp+Pc)的K倍(K>1)，平分成(Pp+Pc)部分，每部分中的轉(zhuǎn)子線槽導(dǎo)體構(gòu)成K個(gè)獨(dú)立 的電回路。短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心的個(gè)數(shù)相同，其數(shù)目等于每部分轉(zhuǎn)子導(dǎo)體 回路數(shù)減1，艮卩(K—1)。有益效果由于采用了上述方案，短路回路附加鐵心有普通槽和連通槽，它們與主鐵 心的對(duì)應(yīng)槽貫通；導(dǎo)體和導(dǎo)體短路端環(huán)由鋁水澆鑄而成，當(dāng)轉(zhuǎn)子澆鑄鋁水時(shí)，鋁水會(huì)填滿 附加鐵心中的連通槽，通過(guò)它將對(duì)應(yīng)槽導(dǎo)體短接，自動(dòng)形成短路端環(huán)；短路回路附加鐵心 之間有絕緣隔離附加鐵心，它將與前面鐵心連通槽對(duì)應(yīng)位置處封閉即不開槽，這樣可以將 前一個(gè)短路端環(huán)與后一個(gè)短路端環(huán)絕緣隔離，加工工藝簡(jiǎn)單；該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，只有最外面的 短路端環(huán)在空氣中，它存在端部漏抗，其余短路端環(huán)都在鐵心中沒(méi)有端部漏抗，因此，無(wú) 刷雙饋電機(jī)總端部的漏抗小；處于鐵心中的短路端環(huán)受鐵心保護(hù)，不易損壞，端環(huán)間的絕 緣也好，電機(jī)的性能高，達(dá)到了本發(fā)明的目的。優(yōu)點(diǎn)該電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了無(wú)刷雙饋 電機(jī)的轉(zhuǎn)子加工工藝，減小了無(wú)刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子的端部漏抗，提高了轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度，改 善了端環(huán)的絕緣性能，從而在一定程度上提高了無(wú)刷雙饋電機(jī)的性能。


圖1是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖。 圖2是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體展開圖。 圖3是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子主鐵心片結(jié)構(gòu)圖。 圖4是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#短路回路附加鐵心片結(jié)構(gòu)圖。 圖5是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#與2#短路回路隔離附加鐵心片結(jié)構(gòu)圖。 圖6是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2#短路回路附加鐵心片結(jié)構(gòu)圖。 圖7是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2#與3#短路回路隔離附加鐵心片結(jié)構(gòu)圖。 圖8是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3#短路回路附加鐵心片結(jié)構(gòu)圖。 圖9是無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3#與4#短路回路隔離附加鐵心片結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:圖中1、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#短路回路端環(huán)2、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2 #短路回路端環(huán)；3、 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3#短路回路端環(huán)；4、轉(zhuǎn)子最外層導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)；5、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回 路公共端環(huán)；6、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體；7、轉(zhuǎn)子主鐵心；8、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#短路回路附加鐵心；9、轉(zhuǎn) 子導(dǎo)體1#與2#短路回路隔離附加鐵心；io、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2井短路回路附加鐵心；11、轉(zhuǎn)子 導(dǎo)體2#與3#短路回路隔離附加鐵心；12、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3#短路回路附加鐵心；13、轉(zhuǎn)子導(dǎo) 體3#與4#短路回路隔離附加鐵心；14、普通槽孔；15、連通槽孔；16、轉(zhuǎn)子軸。本發(fā)明中無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子是在普通籠型轉(zhuǎn)子基礎(chǔ)上改造而成的，該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子軸16、主鐵心7、短路回路附加鐵心、短路回路隔離附加鐵心、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體6、導(dǎo)體短路端環(huán)、轉(zhuǎn)子最外層導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)4和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)5，轉(zhuǎn)子軸16位于轉(zhuǎn)子的中心，并貫穿轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)5、主鐵心7、短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心順序連接，主鐵心7、短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心均由0.3~0.5mm厚的硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子最外層導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)4和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)5分別位于鐵心兩端，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路端環(huán)位于短路回路附加鐵心的連通 槽內(nèi)，并與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為一體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為柱體位于轉(zhuǎn)子邊緣，并貫穿轉(zhuǎn)子。短路回路附加鐵心有三個(gè)；分別為轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#短路回路附加鐵心8、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2# 短路回路附加鐵心10和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3#短路回路附加鐵心12;短路回路附加鐵心上具有兩種類型的轉(zhuǎn)子線槽，為普通槽和連通槽，普通槽的結(jié)構(gòu)和主鐵心中的轉(zhuǎn)子線槽相同； 連通槽的長(zhǎng)短不相同，不同位置的短路回路附加鐵心上的槽數(shù)及長(zhǎng)短均不同。短路回路隔離附加鐵心有三個(gè)，分別為轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#與2#短路回路隔離附加鐵心9、 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2#與3#短路回路隔離附加鐵心11、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3#與4#短路回路隔離附加鐵心 13;短路回路隔離附加鐵心上的轉(zhuǎn)子線槽的形狀與主鐵心的線槽相同，在隔離短路端環(huán)處的短路回路隔離附加鐵心上無(wú)轉(zhuǎn)子線槽，不同短路回路隔離附加鐵心上的轉(zhuǎn)子線槽數(shù) 目不同。短路回路隔離附加鐵心位于相鄰的短路回路附加鐵心之間。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路端環(huán)有三個(gè)，分別為轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#短路回路端環(huán)1、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2井短路 回路端環(huán)2和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3#短路回路端環(huán)3，位于短路回路附加鐵心的連通槽內(nèi)。功率繞組的極對(duì)數(shù)為Pp，控制繞組的極對(duì)數(shù)為Pc，且Pp2 2Pc ;轉(zhuǎn)子線槽數(shù)為(Pp + Pc)的K倍(K>1)，平分成(Pp + Pc)部分，每部分中的轉(zhuǎn)子線槽導(dǎo)體構(gòu)成K個(gè)獨(dú)立 的電回路。短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心的個(gè)數(shù)相同，其數(shù)目等于每部分轉(zhuǎn)子導(dǎo)體 回路數(shù)減l，艮卩(K—1)。下面以功率繞組極對(duì)數(shù)Pp二3、控制繞組極對(duì)數(shù)Pe^1、 K=4、轉(zhuǎn)子線槽數(shù)為28的無(wú) 刷雙饋電機(jī)為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在圖1中，無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#短路回路端環(huán)1，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2# 短路回路端環(huán)2，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3#短路回路端環(huán)3，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體4#短路回路公共端環(huán)4，轉(zhuǎn)子 導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)5，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體6，轉(zhuǎn)子主鐵心7，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#短路回路附加鐵心8， 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體1#與2#短路回路隔離附加鐵心9，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體2#短路回路附加鐵心10，轉(zhuǎn)子導(dǎo) 體2#與3#短路回路隔離附加鐵心11，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3井短路回路附加鐵心12，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體3 #與4#短路回路隔離附加鐵心13，普通槽孔14，連通槽孔15，轉(zhuǎn)子軸16。其中各鐵心疊放方法為，沿電機(jī)轉(zhuǎn)子軸16從左到右依次為轉(zhuǎn)子主鐵心7， 1#短路 回路附加鐵心8， 1#與2#回路隔離附加鐵心9， 2#短路回路附加鐵心10， 2#與3#回 路隔離附加鐵心11， 3#短路回路附加鐵心12， 3#與4#回路隔離附加鐵心13。在圖3中，主鐵心結(jié)構(gòu)由0.3 0.5mm厚的硅鋼片疊成。其中轉(zhuǎn)子線槽數(shù)為28。在圖4、圖6和圖8中，短路回路附加鐵心結(jié)構(gòu)同樣由0.3 0.5mm厚的硅鋼片疊成。 將需要短接的兩個(gè)導(dǎo)體所在的槽打通，形成連通槽，為4個(gè)連通槽；其余槽為普通轉(zhuǎn)子線槽，允許其中的對(duì)應(yīng)導(dǎo)體穿過(guò)；鐵心厚度與設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路端環(huán)厚度相等。在圖5、圖7和圖9中，短路回路隔離附加鐵心結(jié)構(gòu)也是由0.3 0.5mm厚的硅鋼片 疊成；將左側(cè)已經(jīng)構(gòu)成閉合回路的導(dǎo)體對(duì)應(yīng)的槽封閉(即不開槽)；保留其他普通轉(zhuǎn)子線 槽，從而可以讓其他回路的導(dǎo)體通過(guò)；鐵心厚度取4 8片硅鋼片厚度。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子軸(16)、主鐵心(7)、短路回路附加鐵心、短路回路隔離附加鐵心、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(6)、導(dǎo)體短路端環(huán)、轉(zhuǎn)子最外層導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)(4)和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)(5)，轉(zhuǎn)子軸(16)位于轉(zhuǎn)子的中心，并貫穿轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)(5)、主鐵心(7)、短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心順序連接，主鐵心(7)、短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心均由0.3～0.5mm厚的硅鋼片疊成，轉(zhuǎn)子最外層導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)(4)和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)(5)分別位于鐵心兩端，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路端環(huán)位于短路回路附加鐵心的連通槽內(nèi)，并與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為一體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為柱體位于轉(zhuǎn)子線槽中，并貫穿轉(zhuǎn)子。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于短路回路附加鐵 心上具有兩種類型的轉(zhuǎn)子線槽，為普通槽和連通槽，普通槽的結(jié)構(gòu)和主鐵心中的轉(zhuǎn)子線 槽相同；連通槽的長(zhǎng)短不相同，不同位置的短路回路附加鐵心上的槽數(shù)及長(zhǎng)短均不同。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于短路回路隔離附 加鐵心上的轉(zhuǎn)子線槽的形狀與主鐵心的線槽相同，在隔離短路端環(huán)處的短路回路隔離附 加鐵心上無(wú)轉(zhuǎn)子線槽，不同短路回路隔離附加鐵心上的轉(zhuǎn)子線槽數(shù)目不同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于短路回路隔離附加鐵心位于相鄰的短路回路附加鐵心之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于功率繞組的極對(duì)數(shù)為Pp，控制繞組的極對(duì)數(shù)為Pc，且Pp^2Pc ;轉(zhuǎn)子線槽數(shù)為(Pp+Pc)的K倍(K>1)， 平分成(Pp+Pc)部分，每部分中的轉(zhuǎn)子線槽導(dǎo)體構(gòu)成K個(gè)獨(dú)立的電回路。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心的個(gè)數(shù)相同，其數(shù)目等于每部分轉(zhuǎn)子導(dǎo)體回路數(shù)減1，即(K一l)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，屬于電機(jī)。該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子軸、主鐵心、短路回路附加鐵心、短路回路隔離附加鐵心、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體、導(dǎo)體短路端環(huán)和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)，轉(zhuǎn)子軸位于轉(zhuǎn)子的中心，并貫穿轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路回路公共端環(huán)、主鐵心、短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心順序連接，主鐵心、短路回路附加鐵心和短路回路隔離附加鐵心均由0.3～0.5mm厚的硅鋼片疊成，導(dǎo)體短路端環(huán)位于短路回路附加鐵心的連通槽內(nèi)，并與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為一體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為柱體位于轉(zhuǎn)子線槽中，并貫穿轉(zhuǎn)子。優(yōu)點(diǎn)該電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了無(wú)刷雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子加工工藝，減小了無(wú)刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子的端部漏抗，提高了轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度，改善了端環(huán)的絕緣性能。
文檔編號(hào)H02K1/22GK101232212SQ20081001947
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者曉 張, 張海忠, 袁啟東, 譚國(guó)俊, 鄧先明 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)