[發明專利]具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機和用途

無效

• 申請號: 01110008.7
• 申請日: 2001-03-23
• 公開（公告）號: CN1377116A
• 公開（公告）日: 2002-10-30
• 發明（設計）人: 劉粵榮
• 申請（專利權）人: 劉粵榮
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/12;H02K3/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 高存秀

1.一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，包括轉子(2)、定子(10)、轉軸(1)和內置或配置于電機的常規電子電路；所述的永磁轉子組件(3)由P個N磁極與P個S磁極按m間距NS極交替排布組成，或由P個常規磁性材料制作的轉子齒(8)按m間距與同極向排布的P個永磁極(7)交替排布組成，P＝12-180；所述的電樞鐵芯組件(9)由繞齒或不繞齒的線圈繞組構成，表面帶齒的電樞鐵芯組件(9)的齒數T＝2-36P，T為偶數；其特征在于：所述的轉子(2)具有K層永磁組件(3)結構，定子(10)電樞鐵芯(4)具有K層繞組組件(9)結構，每一層永磁轉子組件(3)與一層電樞鐵芯繞組組件(9)組成偶對，具有K層永磁組件的轉子(2)環繞轉軸(1)，K＝2-20的正整數。

2.按權利要求1所述的一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，其特征在于：所述的磁極按NS極交替排布或同極向磁極與轉子齒交替排布的間距m，與磁極數或轉子齒數P相關，m與轉軸軸心形成的交角θ與P的關系為θ＝0.1-2(360°/2P)機械角度。

3.按權利要求2所述的一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，其特征在于：所述的永磁極和轉子齒，其沿轉軸方向的截面形狀可以是扇形、矩形、梯形、半圓形或其它形狀，轉子齒平均寬度D₁與永磁極平均寬度D₂的關系為D₁＝0.5～1.5D₂。

4.按權利要求2所述的一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，其特征在于：所述的永磁極及轉子齒，其沿轉子組件圓周徑向的高度H與該層組件偶對的設計功率W有關，當W≤10kw時H＝0.5～5mm，W＝10～200kw時H＝1.5～15mm，W＞200kw時H＝3～50mm。

5.按權利要求1所述的一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，其特征在于：所述的具有k層電樞鐵芯繞組組件的定子，其每層繞組組件由帶齒或不帶齒的電樞鐵芯環形組件與繞齒或不繞齒的線圈繞組組成，線圈導線沿電樞鐵芯環形組件的圓周表面布線形成繞組。

6.按權利要求5所述的一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，其特征在于：所述表面帶齒的電樞鐵芯組件的環形圓周表面設置有T＝2～36P個相間于線槽之間的齒，T為偶數，齒沿轉軸的截面形狀是矩形、T型或其它形狀，其齒向沿轉軸平行線方向是0°機械角度，或是呈小于15°的機械角度。

7.按權利要求5或6所述的一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，其特征在于：所述表面帶齒的電樞鐵芯繞組線圈是采用一根或N根導線并行同步沿線槽環繞齒連續布線，其方式為繞齒Q圈、相隔n個齒再繞齒Q圈沿電樞鐵芯圓周表面連續布線形成線圈繞組，其中N為2-30根，Q＝1/2、3/4或正整數與1/2或3/4的和數，n為0或小于T的正整數，N根線圈導線并行同步繞齒布線按并聯、串聯或交叉組合聯接。

8.按權利要求5或6所述的一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，其特征在于：所述表面帶齒的電樞鐵芯繞組線圈，是線圈導線環繞齒L圈形成T個獨立繞組線圈后，再將相隔G個齒的不同繞齒線圈串聯形成同一相繞組或多相繞組，L為1-200，G為0或小于T的正整數。

9.按權利要求1所述的一種具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機，其特征在于：所述的具有K層永磁組件結構的轉子與具有K層電樞鐵芯繞組組件結構的定子組成的旋轉電機，最外層或最內層是永磁轉子組件，或是電樞鐵芯繞組組件。

10.一種權利要求1所述的具有多層組件結構的轉子及定子構成的旋轉電機的應用，其特征在于：所述的具有K層永磁組件結構的轉子與具有K層電樞鐵芯繞組組件結構的定子組成的旋轉電機作為發電機和電動機的應用。