專(zhuān)利名稱(chēng)：轉(zhuǎn)子端部分段連接的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是屬于涉及一種籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
目前在冶金或燃煤輸送生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)時(shí)，往往需要采用低切換電流變極調(diào)速籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或高轉(zhuǎn)差率感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，而滿(mǎn)足這樣的要求，一般需要感應(yīng)電動(dòng)機(jī)能有較大的轉(zhuǎn)子電阻或阻抗。而現(xiàn)有應(yīng)用中所用增大轉(zhuǎn)子電阻或阻抗的方式一般有①、減小轉(zhuǎn)子導(dǎo)體截面；②、采用高電阻率的導(dǎo)電材料；③、轉(zhuǎn)子電路串接附加電阻或阻抗。但在實(shí)際中，上述方式來(lái)增大轉(zhuǎn)子電阻或阻抗時(shí)，往往會(huì)受到很大的限制，對(duì)方式①中，若增大轉(zhuǎn)子電阻而過(guò)分減小轉(zhuǎn)子導(dǎo)體截面，將會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體熱容量過(guò)分下降，從而使導(dǎo)體工作時(shí)的溫度迅速上升；對(duì)于方式②往往難以找到合適高電阻率的導(dǎo)電合金材料；對(duì)于方式③，一般需要采用繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組并用滑環(huán)及電刷引出線(xiàn)后才能串接附加電阻或阻抗，若直接將附加電阻安裝在轉(zhuǎn)子上，則將造成轉(zhuǎn)子端部結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，也不太可靠。另外，對(duì)于變極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，每種極數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子電阻或阻抗大小的要求往往不一樣，在一種極數(shù)下要求有高的轉(zhuǎn)子電阻，另一種極數(shù)則可能只要求普通的轉(zhuǎn)子電阻；顯然，在這種情況下，上述的幾種方式是難以滿(mǎn)足要求的。
本發(fā)明的目的是設(shè)制一種轉(zhuǎn)子端部分段連接的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部采用分段連接的方式，應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)方式，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體可采用普通導(dǎo)電材料情況下，即可改變轉(zhuǎn)子折算至定子邊的電阻或阻抗，滿(mǎn)足在工作中的要求。
本發(fā)明技術(shù)方案一種轉(zhuǎn)子導(dǎo)條等構(gòu)成的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分成幾組，每組導(dǎo)條的端部相互連接，不同組導(dǎo)條之間互不連接，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分成的組數(shù)可以與籠型電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)相同。
本發(fā)明的工作原理該籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子總導(dǎo)條數(shù)為N2，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)為P，則相鄰兩導(dǎo)條感應(yīng)電勢(shì)的相位差為α=2πP/N2……(1)；現(xiàn)在假定這N2根導(dǎo)條被分為m組，每組含n=N2/m……(2)根導(dǎo)條。這m組的導(dǎo)條可以有多種連接方式，圖2所示是一種連接方式。圖2所示的n根導(dǎo)條沿轉(zhuǎn)子園周順序相鄰，其相鄰兩導(dǎo)條感應(yīng)電勢(shì)的相位差如上述為α，這n根導(dǎo)條兩端分別由連接片短接；為便于分析，忽略端部阻抗，并且假定每根導(dǎo)條端漏阻抗相等，則可畫(huà)出對(duì)應(yīng)圖2的等級(jí)電路如圖3所示；對(duì)圖3所示等效電路，如果以b點(diǎn)為參考點(diǎn)，可以求得a點(diǎn)電位為o=(E·1+E·2+···+E·n)/n······(3)]]>；在這里應(yīng)注意到式(3)中支路感應(yīng)電勢(shì)
，幅值相等，均為E，而其相位依次相差一個(gè)電角度α，于是式(3)可寫(xiě)成a=KnE∠((n-1)α/2)……(4)，式中Kn=sin(nα/2)/[nsin(α/2)]……(5)；由式(1)及式(2)，可將上式(5)寫(xiě)成Ka=Sin(Pπ/m)/[nsin(Pπ/mn)]……(6)，于是可求得第K(K=1、2……n)條支路的電流；I·k=(E·k-V·a)/Z----(7)]]>從式(7)中可以看出，采用分組端部連接的籠型轉(zhuǎn)子與普通籠型轉(zhuǎn)子相比較，這時(shí)支路電流
不再與支路電勢(shì)Ek成正比，而是與支路電勢(shì)和節(jié)點(diǎn)a的電位之差
成正比，也就是a的存在使轉(zhuǎn)子支路合成電勢(shì)幅值受到削弱，只要Va≠0，這個(gè)作用就將存在并使各個(gè)支路電流的幅值不相等，從而導(dǎo)致每根轉(zhuǎn)子導(dǎo)體平均電流密度不相等，從定子邊來(lái)看，這些效應(yīng)可等效為轉(zhuǎn)子阻抗的增加。
從式(6)和式(4)可以看出，通過(guò)調(diào)節(jié)分段數(shù)m的大小可以改變Va幅值的大小，因而可改變轉(zhuǎn)子阻抗增加值的大?。惶厥獾?，如m滿(mǎn)足條件m=p……(8)；則就有
和a=0，這意味著這時(shí)雖然對(duì)端環(huán)部分進(jìn)行了分段，但這樣的分段不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子參數(shù)造成什么影響，這時(shí)的轉(zhuǎn)子等效阻抗折算值與普通轉(zhuǎn)子相同。
對(duì)于變極籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，假定其具有兩種極對(duì)數(shù)p和q，如選定m=p，則m≠q，根據(jù)前述分析，這時(shí)兩種極數(shù)將對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)子特性，其中極對(duì)數(shù)p對(duì)應(yīng)普通籠型轉(zhuǎn)子特性，而極對(duì)數(shù)q則可以對(duì)應(yīng)高阻抗轉(zhuǎn)子特性，當(dāng)然，也可選擇m≠p，且m≠q，這時(shí)兩種極對(duì)數(shù)p和q均可對(duì)應(yīng)不同的高阻抗轉(zhuǎn)子特性。
這種方法也能用于雙籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，為提高起動(dòng)性能，雙籠型轉(zhuǎn)子的上籠往往采用電阻率較高的導(dǎo)電材料制成，對(duì)上籠采用這種端環(huán)分段的方法則可能降低對(duì)材料電阻率的要求并可能有更好的起動(dòng)特性。
本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，由于此籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)方式是轉(zhuǎn)子導(dǎo)條被分成幾組，每組導(dǎo)條端部相連，不同組導(dǎo)條間互不連接，采用此結(jié)構(gòu)后，可以采用普通導(dǎo)電材料的籠型轉(zhuǎn)子就是具有高阻抗的性能特性，并能通過(guò)分組數(shù)目的調(diào)整而靈活控制阻抗的大小，因而這種結(jié)構(gòu)能夠設(shè)計(jì)各種高轉(zhuǎn)差率感應(yīng)電機(jī)和在不同極數(shù)下具有不同轉(zhuǎn)子阻抗的特性的低切換電流的變極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及雙籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，并且當(dāng)端環(huán)分段數(shù)與極對(duì)數(shù)相同時(shí)，這時(shí)的轉(zhuǎn)子等效阻抗折算值與同普遍轉(zhuǎn)子相同，為此提供更大的靈活性和更廣泛的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子端環(huán)、導(dǎo)條的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明導(dǎo)條的聯(lián)接形式；圖3是本發(fā)明圖2的等效電路圖。
具體實(shí)施例方式轉(zhuǎn)子導(dǎo)條2被沿圓周方向順序分成4組，每組具有4根導(dǎo)條，每組導(dǎo)條的端部通過(guò)端環(huán)1相互連接，此時(shí)一組轉(zhuǎn)子導(dǎo)條連接的展開(kāi)示意圖如圖2所示，等效電路圖如圖3所示，圖2、圖3中的n應(yīng)為4。該籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為變極籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，具有兩種極對(duì)數(shù)2和4，則電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)為4時(shí)此時(shí)的轉(zhuǎn)子呈普通轉(zhuǎn)子特性，極對(duì)數(shù)為2時(shí)，此時(shí)的轉(zhuǎn)子呈高阻抗轉(zhuǎn)子特性。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子端部分段連接的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，由轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、定子等構(gòu)成，其特征在于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分成幾組，每組導(dǎo)條的端部相互連接，不同組導(dǎo)條之間互不連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子端部分段連接的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分成的組數(shù)可以與籠形電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)相同。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)子端部分段聯(lián)接的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī);由定于、轉(zhuǎn)子等構(gòu)成,其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分成幾組,每組導(dǎo)條的端部相互連接。不同組條之間互不連接;其中轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分成的組數(shù)可以與籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)相同。該結(jié)構(gòu)采用普通導(dǎo)電材料轉(zhuǎn)子就具有高阻抗的性能特性,并能通過(guò)分組數(shù)目的調(diào)整而靈活控制阻抗大小,可以設(shè)計(jì)各種高轉(zhuǎn)差率感應(yīng)電機(jī)和不同極數(shù)下具有不同轉(zhuǎn)子阻抗特性的低切換電源的變極及雙籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī),應(yīng)用廣泛。
文檔編號(hào)H02K17/16GK1237027SQ9811395
公開(kāi)日1999年12月1日 申請(qǐng)日期1998年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月27日
發(fā)明者王雪帆, 蔡立山, 王學(xué)義, 趙文成, 孫治昆, 姜佰鋒, 高慶政 申請(qǐng)人:黑龍江省電力公司, 華中理工大學(xué)